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CA2541689A1 - Method for the rapid detection of micro-organisms on dna chips - Google Patents

Method for the rapid detection of micro-organisms on dna chips Download PDF

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Publication number
CA2541689A1
CA2541689A1 CA002541689A CA2541689A CA2541689A1 CA 2541689 A1 CA2541689 A1 CA 2541689A1 CA 002541689 A CA002541689 A CA 002541689A CA 2541689 A CA2541689 A CA 2541689A CA 2541689 A1 CA2541689 A1 CA 2541689A1
Authority
CA
Canada
Prior art keywords
microorganisms
chip
rna
gene
specific
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Abandoned
Application number
CA002541689A
Other languages
French (fr)
Inventor
Philippe Ravassard
Karine Bizet
Jacques Mallet
Amandine Verdier
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Bertin Technologies SAS
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of CA2541689A1 publication Critical patent/CA2541689A1/en
Abandoned legal-status Critical Current

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Abstract

La présente invention porte sur une méthode rapide d'analyse d'une population microbienne d'un environnement donné, notamment d'une population microbienne prélevée dans l'air. En particulier, la méthode utilisée comprend l'utilisation de puces à ADN, avec une méthode de détection radioactive ou chimiluminescente. The present invention relates to a rapid method of analyzing a population microbial environment, including a microbial population taken from the air. In particular, the method used includes the use of microarrays, with a radioactive detection method or chemiluminescent.

Description

DEMANDES OU BREVETS VOLUMINEUX
LA PRÉSENTE PARTIE I)E CETTE DEMANDE OU CE BREVETS
COMPRI~:ND PLUS D'UN TOME.
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METHODE DE DETECTION RAPIDE DE MICRO-ORGANISMES
SUR PUCES A ADN
La présente invention porte sur une méthode rapide d'analyse d'une population microbienne d'un environnement donné, notamment d'une s population microbienne prélevée dans l'air. En particulier, la méthode utilisée comprend l'utilisation de puces à ADN, avec une méthode de détection radioactive ou chimiluminescente.
La majorité des méthodes de détection utilisées aujourd'hui sont fondées sur l'analyse de l'ADN ou de l'ARN et comprennent la mise en oeuvre de la 1o technique d'amplification PCR décrite dans les brevets US 4,683,195 et 4,683,202.
La PCR permet d'amplifier des séquences cibles d'acides nucléiques qui sont ensuite détectées par des méthodes classiques de détection.
Cependant, la mise en oeuvre d'une réaction d'amplïfication requiert 1s environ 2 heures.
D'autres techniques sont décrites dans l'état de la technique, incluant les procédés d'hybridation telles que le Northern Blot ou le Southern Blot, utilisant des sondes, ou encore des techniques en microplaques telles que le test ELiSA. Ces techniques sont délicates à mettre en oeuvre et 2o relativement chères, En particulier, un grand nombre de microplaques et un volume d'échantillons trés important seraient nécessaires pour l'analyse de plusieurs pathogènes différents en parallèle en microplaques.
Récemment, on a décrit des techniques d'hybridations sur des supports solides appelés puces (US 6,458,584). De telles puces sont par exemple as fabriquées par synthèse parallèle d'oligonucléotides (Matson et al., Anal Biochem., 1995, 224, 110-116), fixées à la surface d'un support de verre (Ghu et al., 1994, Nucl. Acids Res. 22, 5456-5465), de feuilles de
VOLUMINOUS REQUESTS OR PATENTS
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METHOD FOR RAPID DETECTION OF MICROORGANISMS
ON DNA CHIPS
The present invention relates to a rapid method of analyzing a microbial population in a given environment, including a s microbial population taken from the air. In particular, the method used includes the use of DNA chips, with a method of radioactive or chemiluminescent detection.
The majority of detection methods used today are based on the analysis of DNA or RNA and include the implementation of the 1o PCR amplification technique described in US Patents 4,683,195 and 4,683,202.
PCR makes it possible to amplify target sequences of nucleic acids which are then detected by conventional detection methods.
However, the implementation of an amplification reaction requires 1s about 2 hours.
Other techniques are described in the state of the art, including hybridization methods such as Northern Blot or Southern Blot, using probes, or microplate techniques such as the ELiSA test. These techniques are tricky to implement and 2o relatively expensive, In particular, a large number of microplates and a very large sample volumes would be required for the analysis of several different pathogens in parallel in microplates.
Recently, hybridization techniques have been described on supports solid called chips (US 6,458,584). Such chips are for example As prepared by parallel synthesis of oligonucleotides (Matson et al., Anal Biochem., 1995, 224, 110-116), attached to the surface of a glass support (Ghu et al., 1994, Nucl Acids Res 22, 5456-5465),

2 polypropylène (Matson ef al., supra 1995) ou de gel (Khrapko ef al., 1991, J. DNA Sequencing 1 : 375-388).
Un grand nombre d'hybridation peut être réalisé en parallèle en utilisant une petite quantité d'échantillon. Cependant, le temps d'hybridation reste s assez long, compris en général entre 16 et 24 heures.
Malgré l'existence de nombreuses méthodes disponibles, aucune ne permet une détection rapide, par exemple inférieure à 10 heures, voire inférieure à 3 heures. Or, dans le cas d'une infection par Bacilles anthracis, l'attribution précoce d'un antibiotique est déterminante pour limiter la 1o mortalité. Une détection rapide est par conséquent recherchée dans le cas de contamination par des armes biologiques, afin de sauver le plus grand nombre de vies.
De nombreuses espèces de micro-organismes peuvent se présenter sous forme de spores, qui restent à l'état de dormance en réponse à des stress 1s environnementaux. Le processus durant lequel les bactéries dormantes se transforment en cellules végétatives est connu sous le nom de germination.
Parmi les bactéries susceptibles de sporuler, on citera par exemple Bacilles anthracis, Baccillus cereus, Clostridium botulinum abd Clostridiun perfringens, Vibrio choiera, Vibrio vulnificus, Micrococcus luteus, ao Micrococcus fuberculosis and Legionella pneumophila.
Afin de détecter des bactéries présentes dans l'échantillon sous une forme sporulée, leur culture pendant une période d'au moins 24 heures est en général préconisée. Cependant, la mise en culture pour germination des formes sporulées allonge d'autant le temps de détection. En outre, la 2s culture nécessite l'utilisation de conditions stériles.
A la connaissance de la demanderesse, il n'a jamais été décrit dans l'état de la technique une méthode rapide de détection de micro-organismes, suffisamment sensible et spécifique.
2 polypropylene (Matson et al., supra 1995) or gel (Khrapko et al., 1991, J. DNA Sequencing 1: 375-388).
A large number of hybridizations can be performed in parallel using a small amount of sample. However, the hybridization time remains s long enough, usually between 16 and 24 hours.
Despite the existence of many methods available, none allows rapid detection, for example less than 10 hours, even less than 3 hours. However, in the case of Bacillus anthracis infection, the early allocation of an antibiotic is decisive in limiting the 1o mortality. Rapid detection is therefore sought in the case contamination by biological weapons, in order to save the greatest number of lives.
Many species of microorganisms may occur under form of spores, which remain dormant in response to stress 1s environmental. The process during which dormant bacteria transform into vegetative cells is known as sprouting.
Among the bacteria capable of sporulating, mention will for example Bacillus anthracis, Baccillus cereus, Clostridium botulinum abd Clostridiun Perfringens, Vibrio cholera, Vibrio vulnificus, Micrococcus luteus, ao Micrococcus fuberculosis and Legionella pneumophila.
In order to detect bacteria present in the sample in a form sporulated, their cultivation for a period of at least 24 hours is in general recommendation. However, the cultivation for germination of sporulated forms extends the detection time accordingly. In addition, the Culture requires the use of sterile conditions.
To the knowledge of the plaintiff, it has never been described in the state of the technique a rapid method of detecting microorganisms, sufficiently sensitive and specific.

3 II n'a jamais été décrit de méthode rapide de détection de micro-organismes permettant la détection de spores bactériennes.
Enfin, à la connaissance de la demanderesse, aucune méthode de détection par chimiluminescence sur puce à ADN suffisamment sensible, et s évitant une trop forte diffusion de la lumière à la surface de la puce n'a été
décrite.
L'invention vise précisément une méthode de détection rapide de micro-organismes d'intérêts dans un échantillon, par hybridation moléculaire sur puces à ADN, des ARN spécifiques de ces organismes. Ces ARN ont été, io dans une première étape, rétro-transcrits en ADN complémentaire (ADNc), assurant ainsi le marquage des sondes échantillons et permettant deux modes de détection possibles sur puces à ADN, à savoir un mode radioactif et un mode chimüuminescent. L'ensemble des étapes de la méthode selon l'invention est automatisable et permet à partir de la collecte 1s de l'échantillon d'obtenir un résultat d'identification en 2h30 pour le mode radioactif, et en un peu plus de 3 heures pour le mode chimiluminescent.
Pour la mise au point d'une chaîne globale d'identification rapide, l'invention résulte en particulier d'une réduction très importante du temps d'hybridation. En effet, il est en général conseillé dans la littérature 2o scientifique un temps d'hybridation d'au moins 16 heures. Ce temps a été
réduit à 30 minutes en tirant partie des propriétés de cinétique de la réaction d'hybridation.
En effet, la vitesse de réaction permettant la formation des duplex sonde échantillon (ADNc)/sonde de capture (immobilisées sur la puce) dépend Zs principalement de la taille de ces duplex. Ainsi, en utilisant des sondes de captures immobilisées de petite taille (oligonucléotides de 30 à 90 mers, préférablement 70 mers), il a été constaté que le temps d'hybridation pouvait être diminué fortement.
3 There has never been described a rapid method for detecting organisms for the detection of bacterial spores.
Finally, to the knowledge of the plaintiff, no method of detection by chemiluminescence on a sufficiently sensitive DNA chip, and s avoiding too much light scattering on the surface of the chip has summer described.
The invention aims precisely at a method for the rapid detection of micro-organizations of interest in a sample, by molecular hybridization on DNA chips, specific RNAs of these organisms. These RNAs were, in a first step, retro-transcribed with complementary DNA (cDNA), thus ensuring the marking of the sample probes and allowing two possible detection modes on DNA chips, namely a radioactive and chemuuminescent mode. All stages of the method according to the invention is automatable and allows from the collection 1s of the sample to obtain an identification result in 2:30 for the fashion radioactive, and in a little over 3 hours for the chemiluminescent mode.
For the development of a global chain of rapid identification, the invention results in particular from a very significant reduction of the time hybridization. Indeed, it is generally recommended in the literature 2o a hybridization time of at least 16 hours. This time has been reduced to 30 minutes by taking advantage of the kinetics properties of the hybridization reaction.
Indeed, the reaction speed allowing the formation of probe duplexes sample (cDNA) / capture probe (immobilized on the chip) depends Zs mainly the size of these duplexes. So, using probes of small immobilized captures (oligonucleotides from 30 to 90 seas, preferably 70 seas), it was found that the hybridization time could be greatly reduced.

4 Par conséquent, la présente invention fournit une méthode de détection rapide de micro-organismes, comprenant : .
(a) la collecte de micro-organismes, (b) l'extraction de l'ARN des micro-organismes, s (c) le marquage de l'ARN ou sa conversion en ADN complémentaire marqué, .
(d) l'hybridation de l'ADN complémentaire marqué ou de l'ARN marqué
obtenu à l'étape (c) à l'aide de sondes de capture placées sur une puce et spécifiques de chaque micro-organisme, caractérisée en ce que io l'hybridation est effectuée dans un temps compris entre 15 et 45 minutes, de préférence environ 30 minutes, (e) la détection de l'hybridation éventuelle, et, ' (f) l'analyse des résultats permettant de déterminer si les micro-organismes sont présents.
1s La présente invention fournit également une méthode pour diminuer la diffusion de la lumière sur une puce pour la détection en mode chimifuminescent, ladite méthode comprenant (a) la préparation d'une puce sur la surface de laquelle est déposée une membrane poreuse imprégnée d'un substrat chimiluminescent, 2o permettant ainsi d'immobiliser la phase liquide du substrat.
La puce comprenant la membrane poreuse fait partie également de l'invention.
Au sens de l'invention, le terme "environnement" inclue l'eau, l'air, les plantes et le sol. Des exemples d'échantillons environnementaux utilisables Zs dans la méthode de l'invention sont par exemple, de l'eau, des eaux usées, le sol, la boue, des déchets, des sédiments, l'air, etc...
Les échantillons incluent des échantillons biologiques prélevés chez l'homme ou l'animal. La méthode convient à tout type d'échantillons biologiques. Des exemples d'échantillons biologiques incluent, sans étre WO 2005/03578
4 Therefore, the present invention provides a method of detection rapid microorganism, comprising:
(a) the collection of micro-organisms, (b) the extraction of the RNA from the microorganisms, s (c) RNA labeling or conversion to complementary DNA
Mark, .
(d) hybridization of labeled complementary DNA or labeled RNA
obtained in step (c) using capture probes placed on a chip and specific for each microorganism, characterized in that the hybridization is carried out in a time of between 15 and 45 minutes, preferably about 30 minutes, (e) detection of possible hybridization, and (f) analysis of the results to determine whether the micro-organisms are present.
The present invention also provides a method for reducing the scattering of light on a chip for mode detection chemiluminescent method, said method comprising (a) the preparation of a chip on the surface of which is deposited a porous membrane impregnated with a chemiluminescent substrate, 2o thus to immobilize the liquid phase of the substrate.
The chip comprising the porous membrane is also part of the invention.
Within the meaning of the invention, the term "environment" includes water, air, plants and soil. Examples of usable environmental samples Zs in the method of the invention are, for example, water, wastewater, soil, mud, waste, sediment, air, etc.
Samples include biological samples taken from the man or the animal. The method is suitable for all types of samples organic. Examples of biological samples include, without being WO 2005/03578

5 PCT/FR2004/002558 S
limités, le liquide céphalo-rachidien, la lymphe, le liquide synovial, les larmes, l'urine, le sang, le plasma, le sérum, la peau, les tumeurs, les liquides amniotiques, des tissus, des cellules et des cultures cellulaires.
Au sens de l'invention, on entend par "acide nucléique cible", un acide s nucléique dérivé d'un échantillon biologique ou environnemental, détecté
par la sonde de capture par hybridation spécifique.
Ainsi, l'acide nucléique cible a une séquence qui est complémentaire de la sonde de capture correspondante et est marquée avec un marqueur radioactif ou chimiluminescent.
1o Le terme « sonde » fait référence dans le texte qui suit à un acide nucléique capable de cibler un autre acide nucléique par appariement de bases complémentaires, incluant des bases naturelles telles que A, G, C, U
ou T ou des bases modifiées telles que l'ionosine par exemple. La sonde de capture est utilisée dans la présente invention pour lier l'acide nucléique Is cible si une telle cible est présente dans l'échantillon.
Au sens de l'invention, le terme "micro-organismes" inclue toutes bactéries gram-positive ou grain-négative. Les bactéries susceptibles d'être détectées par le procédé de l'invention sont de préférence pathogènes pour les hommes ou les animaux et/ou invasives. Les différents types de ao bactéries susceptibles d'être détectées par les méthodes de l'invention, incluent Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus saprophyticus, Micrococcus luteus, Micrococcus roseus, Lactococcus lactis, Streptococcus pneumoniae, Streptococcus boues, Leuconostoc mesenteroides, Oenococcus oeni, Pediococcus damnosus, Zs Enterococcus durans, Enterococcus faecalis, Enterococcus faecium, Neisseria gonorrhoeae, Neisseria meningitidis, Moraxella catarrhales, Acinetobacter baumannü, Acinetobacter Iwo~i, Citrobacter diverses, Citrobacter freundü, Citrobacter diverses, Edwardsiella tarda, Enterobacter cloacae, Erwinia chrysantum, Erwinia carotovora, Escherichia coli, Hafnia
5 PCT / FR2004 / 002558 S
cerebrospinal fluid, lymph, synovial fluid, tears, urine, blood, plasma, serum, skin, tumors, amniotic fluids, tissues, cells and cell cultures.
For the purposes of the invention, the term "target nucleic acid" means an acid s nucleic acid derived from a biological or environmental sample, detected by the capture probe by specific hybridization.
Thus, the target nucleic acid has a sequence that is complementary to the corresponding capture probe and is marked with a marker radioactive or chemiluminescent.
1o The term "probe" refers in the following text to an acid nucleic acid capable of targeting another nucleic acid by pairing complementary bases, including natural bases such as A, G, C, U
or T or modified bases such as ionosine for example. The probe capture is used in the present invention to bind the nucleic acid Is target if such a target is present in the sample.
For the purposes of the invention, the term "micro-organisms" includes all bacteria gram-positive or grain-negative. Bacteria likely to be detected by the process of the invention are preferably pathogenic for humans or animals and / or invasive. The different types of ao bacteria likely to be detected by the methods of the invention, include Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus saprophyticus, Micrococcus luteus, Micrococcus roseus, Lactococcus lactis, Streptococcus pneumoniae, Streptococcus sludge, Leuconostoc mesenteroides, Oenococcus oeni, Pediococcus damnosus, Enterococcus durans, Enterococcus faecalis, Enterococcus faecium, Neisseria gonorrhoeae, Neisseria meningitidis, Moraxella catarrhales, Acinetobacter baumannu, Acinetobacter Iwo ~ i, various Citrobacter, Citrobacter freundü, various Citrobacter, Edwardsiella tarda, Enterobacter cloacae, Erwinia chrysantum, Erwinia carotovora, Escherichia coli, Hafnia

6 alvei, Klebsiella oxytoca, Klebsiella pneumoniae, Morganella morganü, Pantoea agglomerans, Proteus mirabilis, Proteus vulgaris, Providencia aicalifaciens, Salmonelle enterica subsp, enterica, Salmonelle enterica, Salmonelle paratyphiSerratia marcescens, Shigella flexneri, Yersinia s enterocolitica; Yersinia pestis, Vibrio parahaemolyticus, Vibrio cholerae, Aeromonas hydrophile, Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas putida, Burkholderia cepacia, Burkholderia mallei, Burkholderia pseudomallei, Ralstonia pickettü, Alcaligenes faecalis, Acinetobacter baumannü, Acinetobacter Iwof~i, Stenotrophomonas io maltophilia, Campylobacter jejuni, Bacilles cereus, Bacilles thuringiensis, Bacilles subtilis, Bacilles anthracis, Bacilles globigü, Listeria monocytogenes, Lactobacillus casei, Clostridium botulinum, Clostridium perfringens, Mycobacterium bovis BCG, Legionella pneumophila, Bordetella pertussis, Francisella tularensis, Brucella melitensis, Brucella 1s abortus, Brucella suis, Brucella canisCoxiella burnetti, Chlamydia pneumonie. Cette liste n'est bien entendu pas limitative.
Plus précisément, la présente invention fournit une méthode de détection rapide des micro-organismes. Les micro-organismes sont collectés par n'importe quel moyen approprié connu.
ao Pour les échantillons d'airs, des dispositifs de collecte d'air ou des échantillonneurs d'air peuvent être utilisés, comportant des milieux gélosés ou des filtres membranaires poreux ou permettant de récupérer les micro-organismes dans un milieu liquide défini.
Si les échantillons sont sous une forme végétative, ils sont soumis à une 2s étape de lyse et une étape d'extraction comme décrit ci-dessous.
Cependant, si les échantillons sont sous forme sporulée, les échantillons sont soumis à une étape de revivification. Cette étape de revivification assure un début de germination des spores et permet de s'affranchir de l'extrême difficulté à réaliser une lyse efficace des formes sporulées. La
6 Alvei, Klebsiella oxytoca, Klebsiella pneumoniae, Morganella morganu, Pantoea agglomerans, Proteus mirabilis, Proteus vulgaris, Providencia aicalifaciens, Salmonella enterica subsp, enterica, Salmonella enterica, ParatyphiSerratia marcescens Salmonella, Shigella flexneri, Yersinia s enterocolitica; Yersinia pestis, Vibrio parahaemolyticus, Vibrio cholerae, Hydrophilic Aeromonas, Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas putida, Burkholderia cepacia, Burkholderia Mallein, Burkholderia pseudomallei, Ralstonia pickettu, Alcaligenes faecalis, Acinetobacter baumannum, Acinetobacter Iwof ~ i, Stenotrophomonas maltophilia, Campylobacter jejuni, Bacillus cereus, Bacillus thuringiensis, Bacillus subtilis, Bacillus anthracis, Bacillus globigü, Listeria monocytogenes, Lactobacillus casei, Clostridium botulinum, Clostridium perfringens, Mycobacterium bovis BCG, Legionella pneumophila, Bordetella pertussis, Francisella tularensis, Brucella melitensis, Brucella 1s abortus, Brucella suis, Brucella canisCoxiella burnetti, Chlamydia pneumonia. This list is of course not limiting.
More specifically, the present invention provides a method of detection rapid microorganisms. Microorganisms are collected by any suitable means known.
ao For air samples, air collection devices or air samplers can be used, including agar media or porous membrane filters or for recovering microorganisms organisms in a defined liquid medium.
If the samples are in a vegetative form, they are subject to a 2s lysis step and an extraction step as described below.
However, if the samples are in spore form, the samples are subject to a revivification stage. This revivification stage ensures early spore germination and eliminates the need for the extreme difficulty of performing efficient lysis of the sporulated forms. The

7 forme sporulée des bactéries se caractérise par une réduction de l'activité
physiologique de la cellule, une déshydratation interne et par la formation d'enveloppes externes extrêmement résistantes. Cette forme confère aux bactéries une grande rësistance vis à vis du milieu environnemental s (thermorésistance, résistance à certains agents chimiques et physiques...).
Le passage de la forme sporulée à la forme végétative (phénomène de germination) est déclenché par la remise en conditions favorables de croissance, d'où cette étape de revivification.
La germination des spores peut être réalisée par toute méthode connue de io l'état de la technique, par exemple, en chauffant la suspension des micro-organismes à 65°C pendant 20 minutes ou en ajustant le gradient .
osmotique des micro-organismes par diffusion séquentielle . (séries d'extractions), diffusion progressive (dilution séquentielle) et par diffusion continue (dialyse). La méthode divulguée dans le brevet US 6,589,771 peut 1s également être utilisée. L'utilisation de tampons ayant une osmolarité
inférieure à celle des cellule, tel que le tampon PBS (Dubecco's phosphate Buffered Saline), pH 7.3, 0.9% NaCI est une autre méthode utilisable.
L'addition de L-alanine dans le milieu de culture ayant un pH compris entre 5.5 et 7.0 à une température comprise entre 4° et 55°C peut aussi être a,o utilisée pour la germination des spores, de même que le milieu connu sous le nom Brain Heart Infusion Broth, qui est un milieu plus particulièrement préféré pour la germination.
L'étape de revivification comprend la centrifugation de l'échantillon liquide pendant 1 à 3 minutes, de préférence 2 minutes à 10,000 x g, la 2s resuspension du culot dans le milieu HIB et l'incubation sous agitation pendant une période d'environ 30 à 45, de préférence 40 minutes à une température comprise entre 4°C et 55°C de préférence 37°
C.
Après cette étape de germination des spores, les micro-organismes sont soumis à la lyse et à l'étape d'extraction, pour l'extraction de l'ARN.
7 spore form of bacteria is characterized by a reduction in activity physiological cell, internal dehydration and by training Extremely strong external envelopes. This form confers on bacteria a great resistance to the environmental environment s (heat resistance, resistance to certain chemical and physical agents, etc.).
The transition from the sporulated form to the vegetative form (phenomenon of germination) is triggered by the reinstatement of growth, hence this stage of revivification.
Germination of the spores can be achieved by any known method of the state of the art, for example, by heating the suspension of organisms at 65 ° C for 20 minutes or adjusting the gradient.
osmotic microorganisms by sequential diffusion. (series extractions), progressive diffusion (sequential dilution) and diffusion continuous (dialysis). The method disclosed in US Patent 6,589,771 can 1s also be used. The use of buffers with osmolarity less than that of cells, such as PBS buffer (Dubecco's phosphate Buffered Saline), pH 7.3, 0.9% NaCl is another useful method.
The addition of L-alanine in the culture medium having a pH between 5.5 and 7.0 at a temperature between 4 ° and 55 ° C may also be a, o used for germination of spores, as well as the medium known as the name Brain Heart Infusion Broth, which is a medium especially preferred for germination.
The revivification step includes centrifugation of the liquid sample for 1 to 3 minutes, preferably 2 minutes at 10,000 xg, the 2s resuspension of the pellet in the medium HIB and incubation with stirring for a period of about 30 to 45, preferably 40 minutes to a temperature between 4 ° C and 55 ° C preferably 37 °
vs.
After this stage of germination of the spores, the microorganisms are subjected to lysis and the extraction step, for the extraction of RNA.

8 L'objectif de cette étape est de lyser l'ensemble des bactéries contenues dans l'échantillon concentré, après collecte, et d'en extraire la totalité des ARN dans un temps le plus court possible.
A cet égard, le protocole requiert que les micro-organismes soient lysés par s voie chimique, mécanique ou thermique. Pour une lyse chimique, tout moyen de lyse approprié tel que la zymoliase, la cellulose, la ~-glucururonidase, la lysostaphine, le lysozyme et d'autres peut être utilisé
dans la méthode de l'invention.
Des moyens mécaniques pour la lyse des micro-organismes incluent 1o l'homogénéisation, l'agitation en présence de billes de verre, la sonication, la presse de French, etc.. La lyse thermique consiste à chauffer les échantillons à une température de 80 à 90°C. II est préférable d'utiliser une combinaison de lyse chimique utilisant un lysozyme et la lysostaphine suivi de la sonication à cette étape de la présente méthode.
1s Après lyse des cellules, l'ARN est extrait des cellules. Toute méthode connue de l'état de la technique peut être utilisée pour l'extraction de l'ARN
des cellules, et notamment les nombreux kits d'extraction d'ARN
disponibles dans le commerce. Par exemple, on utilisera le kit RNAeasy de QIAGEN~, en suivant les instructions du fabriquant, ou tout autre kit ao d'extraction dont la mise en oeuvre est simple et rapide.
L'ARN obtenu peut être marqué radioactivement ou à l'aide d'un marqueur chimiluminescent. Alternativement, un ADN peut être synthétisé à partir d'un ARN en utilisant des méthodes de transcription inverse, ledit ADN
étant marqué lors de l'étape de transcription inverse par incorporation de 2s nucléotide modifié.
Cette étape de synthèse des sondes correspond à la transcription inverse (rétrotranscription) des ARN extraits en ADN complémentaire marqués.
Deux différents types de marqueurs peuvent étre utilisés en alternative
8 The objective of this step is to lyse all the bacteria contained in the concentrated sample, after collection, and to extract all of them RNA in as short a time as possible.
In this respect, the protocol requires that microorganisms be lysed by chemically, mechanically or thermally. For a chemical lysis, everything appropriate lysis medium such as zymolysis, cellulose, ~ -glucururonidase, lysostaphin, lysozyme and others can be used in the method of the invention.
Mechanical means for lysis of microorganisms include Homogenization, stirring in the presence of glass beads, sonication, the French press, etc. Thermal lysis consists in heating the samples at a temperature of 80 to 90 ° C. It is better to use a combination of chemical lysis using lysozyme and lysostaphin followed sonication at this stage of this method.
After lysis of the cells, the RNA is extracted from the cells. Any method known from the state of the art can be used for the extraction of RNA
cells, and in particular the numerous RNA extraction kits commercially available. For example, we will use the RNAeasy kit of QIAGEN ~, following the manufacturer's instructions, or any other kit ao extraction whose implementation is simple and fast.
The RNA obtained can be labeled radioactively or with the aid of a marker chemiluminescent. Alternatively, a DNA can be synthesized from of an RNA using reverse transcription methods, said DNA
being labeled during the reverse transcription step by incorporation of 2s modified nucleotide.
This step of synthesis of the probes corresponds to the reverse transcription (retrotranscription) RNAs extracted into labeled complementary DNAs.
Two different types of markers can be used as an alternative

9 dans le procédé de l'invention. Les acides nucléiques cibles peuvent étre radiomarqués ou marqué à l'aide d'un marqueur permettant la révélation en mode chimiluminescent.
Tout marqueur radioactif peut être utilisé à cette fin, incluant 32P, s5s, 1251' s P33, Hs, 1311, etc. II est préférable d'utiliser Ie 35S.
Le principe de la révélation chimiluminescente est basé sur l'utilisation d'enzymes qui dégradent spécifiquement des substrats chimiluminescents.
Cette dégradation enzymatique provoque l'émission de photons. Dans ce cas, les sondes échantillons sont marquées soient directement avec io l'enzyme, soient indirectement par un complexe moléculaire spécifique (complexe biotine / streptavidine / biotine-enzyme). Ces deux types de marquage des sondes échantillons sont représentés schématiquement dans fa Figure 1.
Toute enzyme connue pour son utilisation dans la chimiluminescence peut 1s être utilisée pour marquer l'acide nucléique cible de la présente invention.
On citera, à titre d'exemples, la phosphatase alcaline, la ~-galactosidase, la (i-gluconidase, la ~i-glucosidase, la péroxidase, la luciférase etc. A titre d'exemples, les complexes de chimiluminescence comprennent la biotine, l'avidine et la streptavidine ou encore des complexes anticorps antibiotines ao ou anti-digoxygénine couplés à l'enzyme, filuorescéine-anticorps antifluorescéine.
En plus de l'échantillon marqué, on utilisera classiquement des témoins marqués également radioactivement ou à t'aide d'une marqueur chimiluminescent. Les ARN témoins sont caractérisés par l'absence totale 2s d'hybridation sur les sondes de capture. Les témoins utilisés sont par exemple l'ARN codant la tyrosine hydroxylase (TN) ou l'ARN neo codant le gène de résistance à la néomycine.

Les avantages de la lecture en chimiluminescence sont notamment de permettre d'améliorer la sensibilité possibilité d'amplifier .le signal) et de réaliser une mesure quantitative. De plus, l'équipement nécessaire pour la mesure du signal est plus simple que pour les mesures en fluorescence s (pas de source lumineuse excitatrice) et les manipulations sont facilitées par rapport à l'utilisation de produits radioactifs.
Le problème majeur de la révélation chimiluminescente réside dans le fait que les substrats chimiluminescents sont en solution liquide. Or, la diffusion des photons dans le liquide, ainsi que les mouvements du liquide sur la io surface plane de la puce, provoquent une diminution significative ~ de la résolution spatiale de lecture. Ce phénomène de diffusion de la lumière rend incompatible la mesure par rapport à la taille des spots sur les. puces à
ADN.
L'invention a consisté à définir un dispositif permettant d'immobiliser la Is phase liquide (substrat chimiluminescent) en contact avec la surface de la lame de verre, afin de limiter la diffusion de la lumière.
Ce dispositif consiste en une membrane poreuse imprégnée du substrat.
Cette membrane est déposée à la surface de la puce, créant ainsi un réseau tridimensionnel immobilisant la phase liquide. Ce système permet 2o de réduire significativement les phénomènes de diffusion des photons, ceci rendant compatible la lecture avec le diamètre des spots.
La Figure 2 représente les deux photographies de puces ci-dessous, qui permettent de comparer les résultats des mesures obtenues dans les configurations lame de verre l membrane imprégnée et lame de verre 2s seule.
Avant de préparer les échantillons marqués de micro-organismes, on prépare les puces contenant les sondes de capture immobilisées. Les sondes de capture peuvent être des molécules d'ADN ou d'ARN.

Les sondes de capture sont de préférence choisies d'une part dans des régions spécifiques des ARNr16S de chaque agent, d'autre part dans des régions spécifiques de différents ARN messagers. Les sondes de capture correspondant aux ARNr16S ont été choisies dans les régions les plus s variables de ces ARN, afin d'assurer l'identification des souches utilisées.
Pour les sondes de capture correspondant à des ARNm, on choisira des ARNm dont le niveau d'expression est bien connu, afin de représenter au mieux les différents états physiologiques possibles pour les agents collectés. Ont été sélectionnés, des ARNm codant des protéines 1o impliquées : dans la germination des spores; dans le cycle cellulaire; dans de grandes fonctions métaboliques; dans l'expression de la virulence. Avec ce type de choix large, il est raisonnable de pouvoir obtenir des signaux spécifiques quel que soit l'état physiologique de l'agent collecté, en sachant qu'une étape de revivification est effectuée avant la préparation de la sonde Is échantillon.
La taille des sondes de capture peut varier de 30 à 90 nucléotides, de préférence environ 70 nucléotides. Les sondes utilisables peuvent porter un groupement aminé à leur extrémité 5'.
Pour la fabrication des puces, une mince couche de verre est utilisée, 2o recouverte de polylysine, de silane ou d'époxy. Dans un mode de réalisation préféré, l'époxy utilisé est le 3-glycidoxyl-propyl triméthoxy silane. Ce type d'époxy réagit spontanément en présence d'eau avec l'extrémité 5' aminée de la sonde de capture et permet une liaison covalente à l'extrémité 5' de la sonde. Cette liaison spécifique laisse la as partie restante de la sonde libre pour une hybridation.
Les différents nucléotides qui sont aminés à l'extrémité 5' sont déposés sur la plaque de verre à l'aide d'un « spotter ». Par exemple, le diamètre moyen des spots peut étre compris entre 10 et 150 p.m. La distance entre les deux spots, d'un centre à l'autre peut être comprise entre 300 et 500 p,m.
Les sondes échantillons (ADN ou ARN) préalablement marquées sont déposées sur la surface de la puce et vont s'hybrider par homologie de s séquence au niveau des spots correspondants.
L'hybridation s'effectue en 30 minutes environ. Après cette phase d'hybridation, la puce est lavëe et la lecture permet de révéler les hybridations effectives.
Le protocole pour l'étape d'hybridation est identique selon le type de 1o marquage effectué, radioactif ou chimiluminescent. ' Principalement, les sondes d'acides nucléiques sont d'abord dénaturées et un tampon d'hybridation est ajouté à l'acide nucléique dénaturé. Le mélange est ensuite placé sur la puce contenant les sondes de captures.
La puce est ensuitE placée dans une enceinte thermostatée à 42°C
et is laissée à incuber pendant environ 30 minutes. La puce est alors retirée de l'enceinte et lavée.
Selon le type de marquage, radioactif ou chimiluminescent, la méthode de révélation est différente. Si on utilise la radioactivité, la puce est couverte d'un scintillant solide et l'analyse est efFectuée à l'aide d'un dispositif ao adapté (phosphorimager, film autoradio-graphique ...). Si un marqueur chimiluminescent est utilisé, une fine membrane de nylon est imprégnée d'un substrat chimiluminescent, qui est dilué dans un substrat approprié et placé sur la puce. La révélation se fait alors à l'aide du micro-imager.

EXEMPLES
4 souches modèles représentant les bactéries grain - et grain + sous des formes végétatives ou sporulées ont été utilisées. Ces souches modèles corresponderit à Escherichia coli (grain -), à Pantoa agglomerans (grain -, s CIP 82 100), à Bacillus thuringiensis, sous espèce kurstaki, sous la forme végétative (grain +, CIP 105 674) et à Bacillus globigü sous la forme sporulée (CIP 77 18). Pour identifier ces quatre souches, nous avons tiré
partie des données moléculaires disponibles dans les banques de données, en choisissant des sondes de capture immobilisées sur la puce io correspondant à la fois aux régions variables des ARN ribosomaux 16S
(ARNr16S) et des ARN messagers (ARNm) spécifiques. Dans un contexte plus large, la détection conjointe de ces deux classes d'ARN permet une identification, donnant ainsi accès au génre et à l'espèce.
Exemple 1 : Préparation de l'échantillon 1s A. Protocole de revivification Cette étape consiste à incuber les agents biologiques récupérés dans le milieu de collecte dans 200 p1 de milieu de revivification.
Le milieu de collecte contenant les souches est centrifugé pendant 2 minutes à 10 000 x g.
zo Le culot bactérien est repris dans 200 NI de milieu de revivification HIB
(Brain Heart Infusion Broth, ICN, Ref: 1002417), et mis à incuber sous agitation pendant 40 min à 37°C.
B. Lyse et exfraction Les cultures sont centrifugées dans le milieu de revivification pendant 2 2s minutes à 10 000 x g.

Le culot bactérien est alors repris dans 50 NI de lysozyme à 12 mg/ml (solution diluée dans du TE) (Sigma), on y ajoute 50 NI de lysostaphine à
100 pg/ml (solution diluée dans du TE)(Sigma), et on effectue finalement la sonication des échantillons durant 30 secondes à 45 Hz.
s L'incubation est ensuite réalisée pendant 10 minutes à 37°C, puis on y ajoute 350 p1 de tampon RLT-2ME (kit RNAeasy de Qiagen), ainsi que 250p1 d'éthanol absolu, que l'on mélange par aspiration / refoulement et que l'on dépose sur la colonne RNAeasy (colonne d'absorption). Le tout est alors centrifugé à 8000 x g pendant 15 sec.
1o La colonne est ensuite lavée avec 700 p1 de tampon RW.1 (centrifugation à
8000 x g pendant 15 sec), puis avec 500 p1 de tampon RPE (deux fois) (centrifugation à 8000 x g pendant 15 sec).
La colonne est ensuite centrifugée pendant 2 minutes après le dernier lavage afin d'éliminer l'excédent de tampon de lavage.
1s 20 p1 d'eau stérile sont alors ajoutés au centre de la colonne et les ARN
sont élués par centrifugation à 8000 x g pendant 1 min.
Si besoin, les ARN sont conservés à - 80°C.
C. Synthèse des sondes échantillons Deux protocoles différents sont possibles.
zo Protocole pour la détection en mode radioactif pL de pdNs (50 ng/pl) sont ajoutés à 7 p,1 du mélange d'ARN contenant les ARN totaux extraits précédemment, et 5 ng des ARN contrôles tyrosine hydroxylase (TH) et Néo.
Le mélange est alors incubé pendant 5 min à 70°C puis refroidi rapidement 2s à 4°C.

Les réactifs suivants sont alors ajoutés à 4°C : 5 ~,I tampon RT 10 X,
9 in the process of the invention. Target nucleic acids can be radiolabelled or labeled with a marker allowing the revelation in chemiluminescent mode.
Any radioactive marker may be used for this purpose, including 32P, s5s, 1251 ' s P33, Hs, 1311, etc. It is preferable to use 35S.
The principle of chemiluminescent revelation is based on the use enzymes that specifically degrade chemiluminescent substrates.
This enzymatic degradation causes the emission of photons. In this case, the sample probes are marked either directly with the enzyme, are indirectly by a specific molecular complex (biotin / streptavidin / biotin-enzyme complex). These two types of marking of sample probes are shown schematically in Figure 1.
Any enzyme known for its use in chemiluminescence can 1s be used to label the target nucleic acid of this invention.
As examples, alkaline phosphatase, ~ -galactosidase, (i-gluconidase, ~ i-glucosidase, peroxidase, luciferase, etc.
examples, chemiluminescence complexes include biotin, avidin and streptavidin or antibody-antibiotic complexes ao or anti-digoxigenin coupled to the enzyme, filuorescein-antibody antifluorescéine.
In addition to the marked sample, witnesses will be conventionally used also marked radioactively or with the help of a marker chemiluminescent. The control RNAs are characterized by the total absence 2s of hybridization on the capture probes. The cookies used are by RNA encoding tyrosine hydroxylase (TN) or neo RNA encoding resistance gene to neomycin.

The advantages of reading in chemiluminescence include to improve the sensitivity possibility of amplifying .the signal) and perform a quantitative measurement. In addition, the equipment necessary for signal measurement is simpler than for fluorescence measurements s (no excitatory light source) and manipulations are facilitated compared to the use of radioactive products.
The major problem of chemiluminescent revelation lies in the fact that the chemiluminescent substrates are in liquid solution. However, the diffusion photons in the liquid, as well as the movements of the liquid on the flat surface of the chip, cause a significant decrease in the spatial reading resolution. This phenomenon of light scattering makes the measurement of the size of the spot on the. chips to DNA.
The invention consisted in defining a device making it possible to immobilize the Is a liquid phase (chemiluminescent substrate) in contact with the surface of the glass slide, to limit the diffusion of light.
This device consists of a porous membrane impregnated with the substrate.
This membrane is deposited on the surface of the chip, thus creating a three-dimensional network immobilizing the liquid phase. This system allows 2o significantly reduce the photon scattering phenomena, this making compatible the reading with the diameter of the spots.
Figure 2 shows the two flea photographs below, which compare the results of the measurements obtained in the glass slide configurations impregnated membrane and glass slide 2s only.
Before preparing labeled samples of microorganisms, one prepares the chips containing immobilized capture probes. The Capture probes can be DNA or RNA molecules.

The capture probes are preferably chosen firstly from specific regions of the 16S rRNAs of each agent, on the other hand in specific regions of different messenger RNAs. Capture probes corresponding to the 16S rRNAs were chosen in the most s variables of these RNAs, in order to ensure the identification of the strains used.
For capture probes corresponding to mRNAs, one will choose MRNA whose level of expression is well known, in order to represent better the different physiological states possible for agents collected. Have been selected, mRNAs encoding proteins 1o involved: in the germination of spores; in the cell cycle; in great metabolic functions; in the expression of virulence. With this type of wide choice, it is reasonable to be able to get signals regardless of the physiological state of the agent collected, knowing that a revivification step is carried out before the preparation of the probe Is sample.
The size of the capture probes can vary from 30 to 90 nucleotides, from preferably about 70 nucleotides. Usable probes can carry a amino group at their 5 'end.
For the manufacture of chips, a thin layer of glass is used, 2o covered with polylysine, silane or epoxy. In a mode of preferred embodiment, the epoxy used is 3-glycidoxylpropyl trimethoxy silane. This type of epoxy reacts spontaneously in the presence of water with the 5 'amine end of the capture probe and allows a binding covalent at the 5 'end of the probe. This specific link leaves the as remaining part of the free probe for hybridization.
The different nucleotides which are aminated at the 5 'end are deposited on the glass plate using a "spotter". For example, the diameter average spots can be between 10 and 150 pm The distance between the two spots, from one center to another can be between 300 and 500 p, m.
The sample probes (DNA or RNA) previously labeled are deposited on the surface of the chip and will hybridize by homology of s sequence at the corresponding spots.
The hybridization is carried out in about 30 minutes. After this phase of hybridization, the chip is washed and the reading reveals the effective hybridizations.
The protocol for the hybridization step is identical depending on the type of 1o labeling done, radioactive or chemiluminescent. ' Primarily, nucleic acid probes are first denatured and a hybridization buffer is added to the denatured nucleic acid. The mixture is then placed on the chip containing the capture probes.
The chip is then placed in a thermostatically controlled chamber at 42 ° C.
and is allowed to incubate for about 30 minutes. The chip is then removed from the enclosure and washed.
Depending on the type of marking, radioactive or chemiluminescent, the method of revelation is different. If radioactivity is used, the chip is covered solid scintillant and the analysis is carried out by means of a device ao adapted (phosphorimager, car radio-graphic ...). If a marker chemiluminescent is used, a thin nylon membrane is impregnated a chemiluminescent substrate, which is diluted in a suitable substrate and placed on the chip. The revelation is then done using the micro-imager.

EXAMPLES
4 model strains representing grain - and grain + bacteria under vegetative or sporulated forms were used. These model strains correspond to Escherichia coli (grain -), to Pantoa agglomerans (grain -, s CIP 82 100), with Bacillus thuringiensis, subspecies kurstaki, in the form vegetative (Grain +, CIP 105 674) and Bacillus globigü in the form sporulated (CIP 77 18). To identify these four strains, we pulled part of the molecular data available in the banks of data, by choosing capture probes immobilized on the chip corresponding to both variable regions of 16S ribosomal RNAs (16S rRNA) and specific messenger RNAs (mRNAs). In a context broader, the joint detection of these two classes of RNA
identification, thus giving access to the genus and the species.
Example 1: Preparation of the sample 1s A. Revivification protocol This step consists in incubating the biological agents recovered in the collection medium in 200 μl of revivification medium.
The collection medium containing the strains is centrifuged for 2 minutes to 10,000 x g.
zo The bacterial pellet is taken up in 200 NI of HIB revivification medium (Brain Heart Broth Infusion, ICN, Ref: 1002417), and incubated under stirring for 40 min at 37 ° C.
B. Lyse and Exfraction The cultures are centrifuged in the revivification medium for 2 2 minutes to 10,000 x g.

The bacterial pellet is then taken up in 50 NI of lysozyme at 12 mg / ml (solution diluted in TE) (Sigma), 50 NI lysostaphin 100 μg / ml (diluted solution in TE) (Sigma), and finally carried out sonication of the samples for 30 seconds at 45 Hz.
The incubation is then carried out for 10 minutes at 37.degree.
there adds 350 μl of RLT-2ME buffer (RNAeasy kit from Qiagen), as well as 250 μl of absolute ethanol, which is mixed by suction / discharge and that is deposited on the RNAeasy column (absorption column). The whole thing is then centrifuged at 8000 xg for 15 sec.
The column is then washed with 700 μl of buffer RW.1 (centrifugation at 8000 xg for 15 sec) and then with 500 μl of RPE buffer (twice) (Centrifugation at 8000 xg for 15 sec).
The column is then centrifuged for 2 minutes after the last wash to remove excess wash buffer.
1 μl of sterile water is then added to the center of the column and the RNA
are eluted by centrifugation at 8000 xg for 1 min.
If necessary, the RNAs are stored at -80 ° C.
C. Synthesis of sample probes Two different protocols are possible.
zo Protocol for detection in radioactive mode pL of pdNs (50 ng / μl) are added to 7 μl of the RNA mixture containing the total RNA extracted previously, and 5 ng tyrosine control RNAs hydroxylase (TH) and Neo.
The mixture is then incubated for 5 min at 70 ° C. and then cooled.
quickly 2s at 4 ° C.

The following reagents are then added at 4 ° C: 5 ~, I buffer RT 10 X,

10 p,1 MgCl2 (25 mM), 5 p.1 DTT (100mM), 2.5 p1 RNasin (40 U/p,L), 1 ~,I mélange dCGT-TP (25 mM chacun), 5 ~I dATP 35S (1000Ci/mmol ; 10~,Cil~L), 2.5 p,1 ddTTP (1 mM), 2 p1 Super Script II (200 U/N!).
Le mélange doit ensuite incuber durant 2 min à 25°C, puis pendant 30 min à 42°C.
L'arrêt de la réaction et l'hydrolyse des ARN sont assurés par l'ajout de 7,5 p1 de NaOH 2M (hydrolyse alcaline), une incubation pendant 5 min à 50°, l'ajout de 7,5 p1 d'acide acétique 2,2 M (neutralisation) et enfin par la 1o purification des sondes sur colonne d'exclusion P10 (Biô-Rad). Le volume , final d'élution est de 40 p1.
Protocole pour la détection en mode chimiluminescent 10 pL de pdN6 (50 ng/pl) sont ajoutés à 7 p,1 du mélange d'ARN contenant les ARN totaux extraits précédemment et 5 ng des ARN contrôles TH et is Néo. Le mélange est alors incubé pendant 5 min à 70°C, puis refroidi rapidement à 4°C.
Toujours à 4°, les réactifs suivants sont ajoutés : 5 p,1 de tampon RT 10 X, 10 ~,I de MgCl2 (25 mM), 5 ~I de DTT (100mM), 2.5 p,1 de RNasin (40 U/~I), 1 ~,I de mélange dCGA-TP (25 mM chacun), 5 p.1 de dUTP - biotine (1 mM), ao 1 p1 de dTTP (10 mM), 1 ~I de dATP 35S (1000Ci/mmol ; 10p,Ci/p,l), 2.5 ~,I
de ddTTP (1 mM) et 2 ~.I de Super Script II (200 U/pl).
Le mélange est alors incubé durant 2 min à 25°C, puis pendant 30 min à
42°C.
L'arrêt de la réaction et l'hydrolyse des ARN sont assurés par l'ajout de 7,5 ?s p1 de NaOH 2M (hydrolyse alcaline), une incubation pendant 5 min à
50°C
et l'ajout de 7,5 p1 d'acide acétique 2,2 M (neutralisation).

Les sondes sont ensuite purifiées sur colonne d'exclusion P10 (Bio-Rad) le volume final d'élution est de 40 p1.
Exemple 2 : Les sondes de capture A. Présentation des témoins s Comme témoin sur la puce, nous utilisons des sondes de capture correspondant aux ARN TH et néo. Ces ARN sont directement ajoutés aux ARN extraits juste avant la synthèse des sondes échantilions. 11s permettent ainsi, d'une part, de contrôler l'efficacité de la synthèse des ADNc marqués, d'autre part d'assurer les repérages lignes colonnes sur la io puce.
TN :
GGGACATGTACCCATGTTGGCTGACCGCACATTTGCCCAGTTCTCC
CAGGACATTGGACTTGCATCTCTG (SEQ ID No. 1 ) Néo :
is AGGATCTCCTGTCATCTCACCTTGCTCCTGCCGAGAAAGTATCCAT
CATGGCTGATGCAATGCGGCGGCT (SEQ ID No. 2) B. Choix des sondes de capture correspondant aux ARNr16S
Les séquences de ces sondes de capture sont les suivantes 20 16Scoli GTACTTTCAGCGGGGAGGAAGGGAGTAAAGTTAATACCTTTGCTCA
TTGACGTTACCCGCAGAAGAAGCACC (SEQ ID No. 3) 16Spa AAAGTACTTTCAGCGGGAGGAGGCGATGGGTTAATAACCTGTCGAT
~s TGACGTTACCGCAGAAGAAGCACC (SEQ ID No. 4) 16SBt1 CATTTTGAACTGCATGGTTCGAAATTGAAAGGCGGCTTCGGCTGTC
ACTTATGGATGGACCCGCGTCGCA (SEQ ID No. 5) l6SBt2 s GATAACTCCGGGAAACCGGGGCTAATACCGGATAACATTTTGAACT
GCATGGTTCGAAATTGAAAGGCGG (SEQ ID NO. 6) 16SBt3 C G G GAAACCG G G G CTAATACCG GATAACATTTTGAACTG CATG GTT
CGAAATTGAAAGGCGGCTTCGGCT (SEQ ID NO. 7) io 16SBS1:
TAATAC C G GATG GTTGTTTGAAC C G CATG GTTCAAACATAAAAG G TG
GCTTCGGCTACCACTTCACGATG (SEQ ID No. 8) TGAAGGTTTTCGGATCGTAAAGCTCTGTTGTTAGGGAAGAACAAGT
!s GCCGTTCGAATAGGGCGGTACCTT (SEQ ID No. 9) Pour les sondes de capture ARN16S, l'ensemble des hybridations croisées possibles d'un agent sur l'autre est parfaitement connu et peut être résumé
dans le tableau de mésappariement ci-dessous.
E.coli Bth Pagg B. Globig 16Scoli 0/70 31/70 13/70 38/70 16SBth1 40/70 0/70 35/70 16/70 16SBth2 32/70 0/70 28/70 11/70 16Bth3 33/70 0/70 29/70 11/70 ~

16SPagg 11/70 33/70 0/70 39/70 C. Choix des sondes de capture correspondant aux ARNm-Sondes de capture correspondant à des ARNm spécifiques de B. thuringiensis:
s 1. Gène cry spécifigue de B. thuringiensis:
cry (accession number: AF278797) est un gène plasmidique exprimé
seulement pendant la phase stationnaire du cycle de croissance cellulaire.
Ce gène produit une endotoxine très efficace contre un grand nombre d'insectes.
1o Oligonucléotides (70 mers) BTCY1 CGCTTGAAAGTTGGGTTGGAAATCGTAAGAACACAAGGGCTAGGAGT
GTTGTCAAGAGCCAATATATCGC (SEQ ID NO. 10) 2. Gène inhA2 spécifigue de B. thuringiensis:
Le gène inhA2 (accession number: AF421888) est décrit dans l'article is suivant : Fedhila, S., Nel, P, and Lereclus, D. 2002. The InhA2 metalloprotease of Bacillus thuringiensis strain 407 is required for pathogenicity in insects infected via the oral route. J. Bacteriol. 184 (12), 3296-3304.
Le gène inhA produit une metalloprotéase zinc dépendante. Cette protéine ao hydrolyse les cecropines et les attacines impliquées dans le système de défense humoral des insectes. L'expression de inhA commence au début de la sporulation et est indirectement activé par la protéine SpoA. Le gène inhA2 produit une protéine qui a 66.2% d'identités avec la protéine InhA et qui contient un site de fixation du zinc. La protéine InhA2 joue un rôle 2s important dans la virulence. Le gène inhA2 est exprimé lorsque les bactéries sont en croissance ou sporulent dans un milieu riche (comme le milieu de revivification), alors que le gène inhA serait préférentiellement exprimé quand les cellules sont en milieu pauvre.
Oligonucléotides (70 mers) BTinh1 GCAAGTTCCAACTTCAAAAGCAAAGCAAGCTCCATATAAAGGATCTGT
s TCGATCGGATAAAGTATTAGTG (SEQ 1D NO. 11 ) 3. Gène hblA spécifiaue de B. thurinqlensis, B cereus et Edwarsiella tarda:
Les gènes hblA (accession number: AJ243149, AJ243147, AJ007794, AJ237785, AJ243163, L43071 )sont décrits dans les articlés suivants : , io Pruss,B.M., Dietrich,R., NibIer,B., Martlbauer,E. and Scherer,S. 1999. The hemolytic enterotoxin HBL is broadly distributed among species of the Bacillus cereus group. Appl. Environ. Microbiol. 65 (12), 5436-5442 (1999) Okstad,O.A., Gominet,M., PurneIle,B., Rose,M., LerecIus,D. and Kolsto,A.B.1999. Sequence analysis of three Bacillus cereus loci carrying is PIcR-regulated genes encoding degradative enzymes and enterotoxin.
Microbiology 145 (Pt 11 ), 3129-3138.
Chen,J.D., Lai,S.Y. and Huang,S.L. 1996. Molecular cloning, characterization, and sequencing of the hemolysin gene from Edwardsiella tarda. Arch. Microbiol. 165 (1 ), 9-17 ao Le gène hblA produit une entérotoxine (hémolysine BL) qui se lie au complexe HBL.
Olïgonucléotides (70 mers) HblA1 GGATACGAAAGTAAAAAAACAGCTTTTAGATACATTGAATGGTATTGTT
2s GAATACGATACAACATTTGAC (SEQ ID No. 12) 4. Gène gyrB spécifigue du groupe B cereus~
Le gène gyrB (accession number:AF090331, AF136390, AF136387, AF090332, AF136388)est décrit dans l'article suivant Yamada,S., Ohashi,E., Agata,N. and Venkateswaran,K. 1999. Cloning and s nucleotide sequence analysis of gyrB of Bacillus cereus, B. thuringiensis, B.
mycoides, and B, anthracis and their application to the detection of B.
cereus in rice. Appl. Environ. Microbiol. 65 (4), 1483-1490.
GyrB est une protéine de sous-unité B de l'ADN gyrase (topoisomérase type II). Elle permet la diminution des contraintes mécaniques affectant 1o l'ADN double brins pendant les étapes de réplication et de transcription.
Oligonucléotide (70 mers) GyrB 1 CGTAATATTAAATTAACAATTGAAGATAAACGTGAACATAAGCAAAAGA
AAGAGTTCCACTATGAAGGTGG (SEQ ID NO. 13) 1s D. Sondes de capture correspondant à des ARNm spécifiques de B. globigü:
1. gène recA spécifigue du ctroupe B cereus, B anthracis et_B_ subtilis:
Le gène recA (accession number:AF229167, AY147925) est décrit dans les ao articles suivants : Ko,M., Choi,H. and Park,C. 2002. Group I self splicing intron in the recA gene of Bacillus anthracis J. Bacteriol. 184 (14), 3917-3922; Maughan,H., Birky,C.W. Jr., Nicholson,W.L., Rosenzweig,W.D. and Vreeland,R.H. The paradox of the 'ancienf bacterium which contains 'modern' protein-coding genes Unpublished.

RecA est une recombinase de type A, elle répare par recombinaison les erreurs de réplication de l'ADN.
Oligonucléotides RecA1 : spécifique du groupe B. cereus et B. anthracis (groupes proches de 8. thuringiensis~ et RecA2 : spécifique de B. subtilis s dont 8. Globigü est une sous espèce.
Oligonucléotides RecAl: spécifique du groupe B. cereus et B. anthracis GGTGGTCGTGCGTTGAAATTCTATTCAACTGTTCGTCTTGAAGTGCGT
CGTGCGGAGCAATTAAAACAAG (SEQ ID No. 14) 1o RecA2: spécifique de 8. subtilis CGACGTGAAGCAGAATGTGCTTGGTGTCAAGAAGGAAACATTAGATCG
TTTTGGGGCGGTCAGCAAGGAG (SEQ ID No. 15) 1. gène n17D spécifigue de B.subtilis:
Le gène n97D (accession number:D31856)est décrit dans l'article suivant:
is Oda,M., Sugishita,A. and Furukawa,K. 1988. Cloning and nucleotide sequences of histidase and regulatory genes in the Bacilles subtilis hut operon and positive regulation of the operon. J. Bacteriol. 170 (7), 3199-3205.
Le gène n97D produit une enzyme, la 6-phospho-~i-glucosidase impliqué
2o dans le métabolisme du glucose.
Oligonucléotide (70 mers) N17D
CGCAAAACACTTTTCTTCTCAGATGTTCAGGCAAGAGGCGCATACCCG
GGATATATGAAACGCTATCTGG (SEQ ID No. 16) 2. gène gpr spécifigue de B.subtilis;
Le gène gpr (accession number: 299117) est décrit dans l'article suivant:
Nessi, C., Jedrzejas, M.J., and Setlow, P.1998. Structure and mechanism of action of the protease that degrades small, acide-soluble spore proteins s during germination of spores of Bacillus species. J. Bacteriol. 180 (19):
5077-5084.
Le gène gpr est spécifique de 8. subtilis. Ce gène produit une protéase active pendant la germination des spores. Elle dégrade l'ADN associé à de petites protéines solubles (SASPs).
o Oligonucléotide (70 mers) gpr1 GGCACTTGTTTAAGCTTCAGCCGGAAAACGTACAGGAGGGTTACAGG
CCTGTCAGTGCTTTTGCACCGGG (SEQ ID NO. 17) 3. gène sleB spécifigue de B.subtilis:
Le gène sleB (accession number: 299117) est décrit dans l'article suivant 1s Moir, A., Corfe, B.M., and Behravan, J.2002. Spore germination. Cell. Mol.
Life Sci.59: 403-409.
Le gène sle8 est spécifique de B. subtilis. Ce gène est impliqué dans le stade précoce de la germination des spores. C'est une enzyme lytique qui dégrade le cortex des spores.
ao Oligonucléotide (70 mers) sIeB1 GGGAATACATTCACGCATTACGGAAAAATTCCGCTAAAGTATCAGACG
AAACCATCAAAAGCAGCAACAC (SEQ ID NO. 18) 4. gène cvirlD spëcifigue de B.subtilis:
Le gène cvvlD (accession number: 299117) est décrit dans l'article suivant Moir, A., Corfe, B.M., and Behravan, J. 2002. Spore germination. Cell. Mol.
Life Sci.59: 403-409. Le gène cwlD est spécifique de 8. subtilis. Ce gène s est impliqué dans le stade précoce de la germination des spores. C'est une hydrolase qui dégrade la paroi des spores. Son produit est la N-acetylmuramoyl-L-alanineamidase.
Oligonucléotide (70 mers) cwlD1 GGCTATAGCCGACGAAAAGCTGAGGATCTAAGACAACGAGTCAAATTA
io ATAAACCATTCAGAGGCGGAGC (SEQ ID NO. 19) 5. gène c~nrlJ spécifigue de B.subtilis:
Le gène cwlJ (accession number: 299117) est décrit dans l'article suivant Moir, A., Corfe, B.M., and Behravan, J. 2002. Spore germination. Cell. Mol.
Life Sci. 59: 403-409.
1s Le gène cwlJ est spécifique de 8, subtilis. Ce gène est impliqué dans le stade précoce de la germination des spores. C'est une hydrolase qui dégrade la paroi des spores.
Oligonucléotide (70 mers) cwIJ1 CGCGTTTGAGGCTGTGACTCATGGATATTTTTATCAAAGGGCGCGAGA
ao TAGCGAGCGTGCCCTTGCACGC (SEQ ID NO. 20) 6. gène dnaG spécifigue de B, subtilis:
Le gène dnaG (accession number:Z99117) est décrit dans l'article suivant Kunst,F., et al. 1997. The complete genome sequence of the gram-positive bacterium Bacillus subtilis Nature 390 (6657), 249-256.
as Le gène dnaG code une primase intervenant au début de la réplication de l'ADN.

Oligonucléotide (70 mers) DnaGBS
GGCCCGCCTTCATATCAGAAAGCAGGAAAGAGCAGTCTTATTTGAAGG
GTTTGCTGATGTCTATACGGCC (SEQ ID NO. 21 ) E. Sondes de capture correspondant à des ARNm s spécifigues de P. agglomerans:
1. gène bglA spécifiaue de P, agglomerans:
Le gène bglA (accession number:X79911 ) est décrit dans l'article suivant:
Marri,L., Valentini,S. and Venditti,D. 1995. Cloning and nucleotide sequence of the bglA gene from Ervvinia herbicola and expression of beta-io glucosidase activity in Escherichia coli. FEMS Microbiol. Lett. 128 (2), 138.
BgIA est une phospho-~3-glucosidase A, elle hydrolyse la cellulose.
Oligonucléotïde (70 mers) BgIA1 GGTTGACCAGTTTGTACTGATTAATGAACCAACCGTTGAAGTTGCAAC
is AAAAATCATGGCCGAGAAACGA (SEQ ID NO. 22) 2. gène tufB spécifigue de P. agglomerans:
Le gène tutB (accession number:AF418598, U25347) est décrit dans les articles suivants : Katayama,T., Suzuki,H., Koyanagi,T. and Kumagai,H.
2002. Functional analysis of the Enwinia herbicola tutB gene and its ao product. J. Bacteriol. 184 (11 ), 3135-3141. Foor,F. 1995. Nucleotide sequence and analysis of the tyrosine utilization genes of Ervvinia herbicola.
Unpublished tutB est une tyrosine perméase (transporteur de la tyrosine) et participe au métabolisme de la tyrosine.

Oligonucléotide (70 mers) tut1 GCTACCTTCTCTGGCCTGATATGGCATGTCGAAGGCGCTAAACTTATT
GACAGTGCCGCCTGGGCGCTGC (SEQ ID NO. 23) 3. gène ipdC spécifiaue de P aaalomerans~
s Le gène ipdC (accession number:L80006) est décrit dans l'article suivant Brandi, M.T., Quinones, B., and Lindow, S.E. 2001. Heterogeneous transcription of an indoleacetic acid biosynthetic gene in Erwinia herbicola on plant surfaces. PNAS 98(6): 3454-3459.
ipdC produit une enzyme l'indol-pyruvate décarboxylase impliquée dans le lo métabolisme d'une hormone d'origine végétale. L'expression du gène ipdC
est induit par les plantes mais aussi par d'autres conditions environnementales comme des conditions de sécheresses.
Oligonucléotide (70 mers) ipdc1 CGATCTGCAGCCCTTCAGTGCCAGCGTGGGTAATGAACGTTTTGCGC
ls CGTTGTCGATGGCGGATGCGCTC (SEQ ID NO. 24) 4. gène crtH spécifigue de P agalomerans~
Le gène crtH (accession number: L17139, M87280) est décrit dans l'article suivant HundIe,B., Alberti,M., Nievelstein,V., Beyer,P., Kleinig,H., Armstrong,G.A., ~o Burke,D.H. and Hearst,J.E. 1994. Functional .assignment of Enivinia herbicola Eho10 carotenoid genes expressed in Escherichia coli. Mol. Gen.
Genet. 245 (4), 406-416.
Ce gène permet la synthèse du (3-carotène.
Oligonucléotide crtH1 CCCGCGCAAGGGCGTATTTGAGCTAAACGATCTCTTTGCGGTGGTGTT
TGCCGGGGTGGCTATCGCGCTG (SEQ ID NO. 25) F. Sondes de capture correspondant à des ARNm spécifiques de E. Coli 1. gène pgm spécifiaue de E. colin Le gène pgm est décrit dans l'article suivant s WeIch,R.A., et al. 2002. Extensive Mosiac Structure Revealed by the Complete Genome Sequence of Uropathogenic Escherichia coli. PNAS 99 (26), 17020-17024.
Ce gène produit une enzyme qui participe à la fois à la dégradation et à la synthèse du glucose. Elle appartient à la famille des phosphohexose 1o mutases.
Oligonucléotide (70 mers) pgml GGCGGTTCCGGTATCGAATACTGGAAGGGTATTGGCGAGTATTACAAC
CTCAACCTGACTATCGTTAACG (SEQ ID NO. 26) 2. gène IipB spécifigue de E.coli~
1s Le gène IipB (accession number: AE016757.1 ~) est décrit dans l'article suivant: Sean W. Jordan and John E. Cronan, Jr. 2003. The Escherichia coli lipB Gene Encodes Lipoyl (Octanoyl)-Acyl Carrier Protein:Protein Transferase. J. Bacteriol. 185(5): 1582-1589.
LipB est impliqué dans l'attachement du groupe lipoyle aux protéines en 2o créant un pont amide. Cette protéine joint le groupe carboxyl de l'acide lipoïque aux groupes ~-aminés des résidus lysine.
Oligonucléotide (70 mers) LipB1 GGGGCAACAGGTGATGTATGTGTTGCTTAACCTGAAACGCCGTAAACT
CGGTGTGCGTGAACTGGTGACC (SEQ ID NO. 27) 3. gène dnaG spécifigue de E.coli:
Le gène dnaG (accession number:V00274) est décrit dans l'article suivant Smiley,B.L., et a1.1982. Sequences of the Escherichia coli dnaG primase gene and regulation of its expression. PNAS. 79 (15), 4550-4554.
s Le gène dnaG code une primase intervenant au début de la réplication de l'ADN.
Oligonucléotide (70 mers) DnaG1 CGGGTGATTGGTTTTGGCGGGCGCGTGCTGGGCAACGATACCCCCAA
ATACCTGAACTCGCCGGAAACAG (SEQ ID NO. 28) 1o Exemple 3- Fabrication des puces Pour la fabrication des puces, nous utilisons des lames de verre époxy, QMT Epoxy slides (Quantifoil # S100005). Les lames époxy utilisées sont recouvertes de 3-giycidoxy-propyl trimethoxy silane.
Les différents oligonucléotides aminës en 5' (Eurogentec) sont dilués à 10 1s ou 15 pM dans la solution QMT spotting solution I recommandée par Quantifoil (QMT Epoxy Kit # S106010, Quantifoil). Les sondes de capture sont déposées sur les lames de verre à l'aide du « spotteur ~> QARRAY
(Genetix) avec des aiguilles pleines (Proteigene). Le diamètre moyen des spots est de 200 pm et la distance inter-spots centre à centre est de Zo 500 pm. Une fois le dépôt effectué, la liaison covalente entre la fonction aminée des sondes de capture et le support epoxy est réalisée en plaçant les lames dans une enceinte à atmosphère saturée en humidité pendant 30 min à 37°C. Les puces ainsi prêtes sont séchées à l'air et conservées à
température ambiante à l'abri de l'humidité jusqu'à utilisation.
2s Juste avant de procéder à l'étape d'hybridation, les puces sont traitées suivant le protocole recommandé par Quantifoil : Elles doivent incuber 5 minutes dans la solution de lavage I à température ambiante, incuber 2 fois 2 minutes dans la solution de lavage Il à température ambiante, incuber 10 minutes dans la solution de lavage III à température ambiante, incuber 1 minutes dans dH20 à température ambiante, incuber 15 minutes dans 1X
QMT Blocking solution à 50°C et enfin incuber 1 minutes dans H20 à
s température ambiante.
Présentation d'un plan de puce La position des dépôts des sondes de capture sur la puce à ADN est présentée sur le schéma ci-dessous en Tableau 1 .~~,. .;_. , i' i' i' i' ' i' fhi' i' . ~'-......: t,l~ll' I,I ,1,1'~~~e...
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Exemple 4 - Etape d'hybridation de la puce Cette étape correspond à la fixation spécifique des sondes échantillons marquées sur les sondes de captures complémentaires (sur la puce). Elle consiste donc simplement à déposer sur la puce les sondes échantillons.
s Suivant le mode de détection choisi (chimiluminescence ou radioactivité), deux protocoles différents sont possibles.
A. Protocole pour la détection en mode radioactif Les 40 p1 de sonde échantillon marquée sont évaporés sous vide pour , obtenir un volume final de 3,4 p1. La sonde est ensuite dénaturée pendant 2 1o min à 95°C, puis sont ajoutés sur la glace : 7 p1 de SSC 20X filtré
extemporanément, 20 p1 de formamide 100%, 8 p1 de dextran sulfate 25%, 0.6 p1 de SDS 20% filtré, 1 p1 d' ARNt levure à 3mg/ml.
La totalité du volume de cette solution est alors déposée sur la région de la puce contenant les spots et un morceau de parafilm placé sur le champ de is puce pour éviter Pévaporation des sondes pendant l'hybridation.
La lame est placée dans la chambre d'hybridation dans des conditions garantissant l'absence d'évaporation de la sonde échantillon.
La chambre est ensuite placée dans une enceinte thermostatée à
42°C
pendant 30 mn. La lame est alors sortie de la chambre, et lavée à 42°C
2o suivant le protocole suivant : 2 min. dans la solution I : SSC 2X / SDS 0,1 %, 2 min. dans la solution II : SSC 1 X et 2 min. dans la solution III : SSC
0,2X.
La lame est finalement séchée par centrifugation durant 5 min. à 980 rpm, à température ambiante.

B. Protocole pour la détection en mode chimiluminescent Ce protocole est identique à celui présenté plus haut. Après le séchage de la lame par centrifugation durant 5 min à 980 rpm à température ambiante, les étapes suivantes sont ajoutées s Les lames sont exposées à une source UV de 0,120 joules afin de réaliser des liaisons covalentes entre les sondes échantillons hybridées sur les sondes de capture.
Elles sont ensuite rincées rapidement dans du tampon PBS 1X, puis saturées avec 400p1 de complexe ABC (Vector : Alkaline phosphates 1o standard kit ABC ; réf. AK-5000) préparé 30 minutes à l'avance dans du ' tampon PBS 1X contenant 10 % de sérum de chèvre .
Les lames sont alors incubées 30 min sous atmosphère humide (assurée par un filtre imbibé de PBS au fond de la boîte dans laquelle est déposée la lame), à température ambiante, puis rincées une fois dans du PBS 1X à
is température ambiante (à l'obscurité).
Les lames sont ensuite lavées dans 3 bains de PBS 1 X, 5 min chacun, sous agitation (à l'obscurité), et sont conservées si besoin à 4°C dans un bain de PBS 1X (à l'obscurité).
Exemple 5 - Etape de lecture 2o A. Sur les lames en mode radioactif La lecture s'effectue avec le micro-imager (Biospace), la lame ayant été
recouverte d'une feuille de scintillant solide.
B. Sur les lames en mode chimiluminescent Une membrane de nylon (Hybond N+) d'épaisseur 50 pm et d'aspect blanc, as imprégnée de substrat CDPStar (Amersham) dilué 100 fois dans le tampon de dilution de substrat (Roche réf 1759 779), est ajouté sur la lame. La lecture s'effectue alors avec le micro-imager (Biospace).
Exemple 6- Résultats A. Identification des quatre agents modèles s 106 cellules de chacun des quatre agents ont été traitées suivant le protocole présenté plus haut. Les sondes échantillons ont été préparées suivant le mode de marquage radioactif puis hybridées sur les puces à
ADN. Les images ci-dessous correspondent à celles obtenues après 10 minutes d'acquisition sur le micro-imager.
io Les spots permettant à la Figure 3 d'identifier les quatre agents sont entourés en rouge pour les sondes de capture ARN16S et en bleu pour les ARNm.
Les tableaux récapitulatifs ci-dessous représentent le patron d'hybridation correspondant à chacun des agents modèles.

.a, z p H

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~C C~
CD

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Z
O I- Z

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Z O
i-, Z

Les résultats montrent que les sondes échantillons d' E. coli s'hybrident spécifiquement avec les oligonucléotides des ARN16S d' E. coli et de P.
agglomerans. Cependant, on remarque que l'intensité des spots est plus forte pour les ARN16S d' E. coli que pour les ARN16S de P. agglomerans.
s En effet le rapport moyen entre l'intensité des spots 16Scoli et celui des spots 16SPa est de 2.12.
Des hybridations non spécifiques sont observées comme pour l'oligonucléotide 16SBth3 16SBth2 spécifique de B. fhuringiensis et l'oligonucléotide RecA2 spécifique de 8. globigü. Cependant ces 1o hybridations non spëcifiques sont aussi observées pour tous les autres agents.

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H

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M

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V .4 C /~

O
O
C

O
O
C

Les résultats montrent que les sondes échantillons de P. agglomerans s'hybrident non seulement avec les ARN 16S de P. agglomerans et d' E.
coli mais aussi avec les ARN16S de B. thuringiensis, 16SBth2 et 16SBth3.
Le rapport moyen des intensités des spots entre 16SPa et 16Scoli est de s 1,13 montrant que l'intensité des spots est plus intense pour les ARN16S
de P. agglomerans que pour les ARN16S d' E. coli.
Un ARNm spécifique de P. agglomerans est détecté. II s'agit de Crth1 qui code une protéine impliquée dans la bio-synthèse du ~i-carotène.
Des hybridations non spécifiques sont observées comme pour Zo l'oligonucléotide 16SBth3 16SBth2 spécifique de B. thuringiensis et ' l'oligonucléotide RecA2 spécifique de B. globigü. Cependant ces hybridations non spécifiques sont aussi observées pour tous les autres agents.

' y --c '' t-t--_ o C
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m O
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O

Les résultats montrent que les ARN16S spécifiques de B. thuringiensis sont visibles, 16SBthl, 16SBth2, 16SBth3. Les autres oligonucléotides non spécifiques ne sont pas révélés. L'oligonucléotide 16SBS2 spécifique de 8.
globigü est détecté en présence des sondes échantillons de 8.
s thuringiensis. Ce résultat s'explique par la présence de 10 mésappariements entre l'ARN16S de 8. thuringiensis et l'oligonucléotide 16SBS2 spécifique de 8. globigü. Notre protocole d'hybridation ne permet pas de discriminer en dessous de 10 mésappariements.
Ici, seule la sonde de capture 16SBth1 permet d'identifier B. thuringiensis.
i o En effet, les signaux correspondant à 16SBth2 etl6SBth3 sont visibles pour tous les agents H

O

H

O

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N

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'G1 C

Les résultats montrent que les ARN16S spécifiques de B, globigü sont visibles 16SBS1 et 16SBS2. Seule la sonde de capture 16SBS1 permet d'identifier B. globigü.
En résumé, les sondes spécifiques des ARN16S permettent de différencier s tous les agents entre eux. La comparaison des valeurs d'intensité des signaux obtenus permet de discriminer entre P, agglomerans et E. coll. En effet, E. soli est identifié pour un rapport l6Scoli / 16SPa supérieur à 1 et P.
agglomerans pour un rapoort inférieur à 1. De plus la détection de l'ARNm Crth, spécifique de P. agglomerans confirme l'analyse fondée sur la io détection des ARN16S.

DEMANDES OU BREVETS VOLUMINEUX
LA PRÉSENTE PARTIE DE CETTE DEMANDE OU CE BREVETS
COMPRI~:ND PLUS D'UN TOME.
CECI EST L,E TOME 1 DE 2 NOTE: Pour les tomes additionels, veillez contacter le Bureau Canadien des Brevets.
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NOTE: For additional valumes please contact the Canadian Patent Office.
10 p, 1 MgCl 2 (25 mM), 5 μl DTT (100 mM), 2.5 μl RNasin (40 U / p, L), 1 ~, I mixture dCGT-TP (25 mM each), 5 ~ I dATP 35S (1000Ci / mmol; 10 ~, Cil ~ L), 2.5 p, 1 ddTTP (1 mM), 2 p1 Super Script II (200 U / N!).
The mixture should then incubate for 2 min at 25 ° C and then 30 min at 42 ° C.
Stopping the reaction and hydrolysis of the RNAs is ensured by the addition of 7.5 p1 of 2M NaOH (alkaline hydrolysis), incubation for 5 min at 50 °, the addition of 7.5 μl of 2.2 M acetic acid (neutralization) and finally 1o purification of the P10 exclusion column probes (Biô-Rad). Volume , final elution is 40 p1.
Protocol for chemiluminescent detection 10 μl of pdN6 (50 ng / μl) are added to 7 μl of the RNA mixture containing previously extracted total RNAs and 5 ng TH control RNAs and is neo. The mixture is then incubated for 5 min at 70 ° C. and then cooled.
quickly at 4 ° C.
Always at 4 °, the following reagents are added: 5 μl of buffer RT 10 X, 10 ~, I of MgCl2 (25 mM), 5 ~ I of DTT (100mM), 2.5 p, 1 of RNasin (40 U / ~ I), 1 ~, I of dCGA-TP mixture (25 mM each), 5 μl of dUTP-biotin (1 mM), ao 1 p1 of dTTP (10 mM), 1 ~ I of 35S dATP (1000Ci / mmol; 10p, Ci / p, 1), 2.5 ~, I
ddTTP (1 mM) and 2 ~ .I Super Script II (200 U / pl).
The mixture is then incubated for 2 minutes at 25.degree.
min to 42 ° C.
Stopping the reaction and hydrolysis of the RNAs is ensured by the addition of 7.5 2M NaOH (alkaline hydrolysis), incubation for 5 min.
50 ° C
and the addition of 7.5 μl of 2.2 M acetic acid (neutralization).

The probes are then purified on an exclusion column P10 (Bio-Rad) the final elution volume is 40 p1.
Example 2: Capture probes A. Presentation of witnesses s As a control on the chip, we use capture probes corresponding to TH and neo RNAs. These RNAs are directly added to RNA extracts just before the synthesis of the probes samples. 11s thus allow, on the one hand, to control the efficiency of the synthesis of Labeled cDNA, on the other hand to ensure the column rows markings on the io chip.
TN:
GGGACATGTACCCATGTTGGCTGACCGCACATTTGCCCAGTTCTCC
CAGGACATTGGACTTGCATCTCTG (SEQ ID No. 1) Neo:
is AGGATCTCCTGTCATCTCACCTTGCTCCTGCCGAGAAAGTATCCAT
CATGGCTGATGCAATGCGGCGGCT (SEQ ID No. 2) B. Choice of capture probes corresponding to 16S rRNA
The sequences of these capture probes are as follows 20 16Scoli GTACTTTCAGCGGGGAGGAAGGGAGTAAAGTTAATACCTTTGCTCA
TTGACGTTACCCGCAGAAGAAGCACC (SEQ ID No. 3) 16Spa AAAGTACTTTCAGCGGGAGGAGGCGATGGGTTAATAACCTGTCGAT
~ s TGACGTTACCGCAGAAGAAGCACC (SEQ ID No. 4) 16SBt1 CATTTTGAACTGCATGGTTCGAAATTGAAAGGCGGCTTCGGCTGTC
ACTTATGGATGGACCCGCGTCGCA (SEQ ID No. 5) l6SBt2 s GATAACTCCGGGAAACCGGGGCTAATACCGGATAACATTTTGAACT
GCATGGTTCGAAATTGAAAGGCGG (SEQ ID NO: 6) 16SBt3 CGG GAAACCG GGG CTAATACCG GATAACATTTTGAACTG CATG GTT
CGAAATTGAAAGGCGGCTTCGGCT (SEQ ID NO. 7) io 16SBS1:
TAATAC CG GATG GTTGTTTGAAC CG CATG GTTCAAACATAAAAG G TG
GCTTCGGCTACCACTTCACGATG (SEQ ID No. 8) TGAAGGTTTTCGGATCGTAAAGCTCTGTTGTTAGGGAAGAACAAGT
! s GCCGTTCGAATAGGGCGGTACCTT (SEQ ID No. 9) For the ARN16S capture probes, all cross hybridizations possible from one agent to another is well known and can be summarized in the mismatch table below.
E.coli Bth Pagg B. Globig 16Scoli 0/70 31/70 13/70 38/70 16SBth1 40/70 0/70 35/70 16/70 16SBth2 32/70 0/70 28/70 11/70 16Bth3 33/70 0/70 29/70 11/70 ~

16SPagg 11/70 33/70 0/70 39/70 C. Choice of capture probes corresponding to ARNm-Capture probes corresponding to specific mRNAs of B. thuringiensis:
s 1. Specific cryogenic gene of B. thuringiensis:
cry (accession number: AF278797) is a plasmid gene expressed only during the stationary phase of the cell growth cycle.
This gene produces a very effective endotoxin against a large number of insects.
1o Oligonucleotides (70 seas) BTCY1 CGCTTGAAAGTTGGGTTGGAAATCGTAAGAACACAAGGGCTAGGAGT
GTTGTCAAGAGCCAATATATCGC (SEQ ID NO.10) 2. Specific inhA2 gene of B. thuringiensis:
The inhA2 gene (accession number: AF421888) is described in the article is next: Fedhila, S., Nel, P, and Lereclus, D. 2002. The InhA2 metalloprotease of Bacillus thuringiensis strain 407 is required for Pathogenicity in infected insects via the oral route. J. Bacteriol. 184 (12), 3296-3304.
The inhA gene produces a zinc-dependent metalloprotease. This protein ao hydrolyzes the cecropins and the attachments involved in the system of humoral defense of insects. InhA expression starts at the beginning sporulation and is indirectly activated by SpoA protein. The gene inhA2 produces a protein that has 66.2% identities with the protein InhA and which contains a zinc binding site. InhA2 protein plays a role 2s important in virulence. The inhA2 gene is expressed when the bacteria are growing or sporulating in a rich medium (such as the revivification medium), whereas the inhA gene would preferentially expressed when the cells are in a poor environment.
Oligonucleotides (70 seas) BTinh1 GCAAGTTCCAACTTCAAAAGCAAAGCAAGCTCCATATAAAGGATCTGT
s TCGATCGGATAAAGTATTAGTG (SEQ 1D NO.11) 3. Specific hblA gene of B. thurinqlensis, B. cereus and Edwarsiella tarda:
The hblA genes (accession number: AJ243149, AJ243147, AJ007794, AJ237785, AJ243163, L43071) are described in the following:
Pruss, BM, Dietrich, R., Nibier, B., Martlbauer, E. and Scherer, S. 1999. The hemolytic enterotoxin HBL is broadly distributed among species of the Bacillus cereus group. Appl. About. Microbiol. 65 (12), 5436-5442 (1999) Okstad, OA, Gominet, M., PurneIle, B., Rose, M., LerecIus, D. and Kolstø, AB1999. Sequence analysis of Bacillus cereus loci carrying is PIcR-regulated genes encoding degradative enzymes and enterotoxin.
Microbiology 145 (Pt 11), 3129-3138.
Chen, JD, Lai, SY and Huang, SL 1996. Molecular cloning, characterization, and sequencing of the hemolysin gene from Edwardsiella soon. Arch. Microbiol. 165 (1), 9-17 ao The hblA gene produces an enterotoxin (hemolysin BL) that binds to HBL complex.
Oligonucleotides (70 seas) HblA1 GGATACGAAAGTAAAAAAACAGCTTTTAGATACATTGAATGGTATTGTT
2s GAATACGATACAACATTTGAC (SEQ ID No. 12) 4. Specified gyrB gene of group B cereus ~
The gyrB gene (accession number: AF090331, AF136390, AF136387, AF090332, AF136388) is described in the following article Yamada, S., Ohashi, E., Agata, N. and Venkateswaran, K. 1999. Cloning and s nucleotide sequence analysis of gyrB of Bacillus cereus, B. thuringiensis, B.
mycoides, and B, anthracis and their application to the detection of B.
cereus in rice. Appl. About. Microbiol. 65 (4), 1483-1490.
GyrB is a subunit protein of DNA gyrase (topoisomerase) type II). It allows the reduction of the mechanical stresses affecting 1o the double-stranded DNA during the replication and transcription steps.
Oligonucleotide (70 seas) GyrB 1 CGTAATATTAAATTAACAATTGAAGATAAACGTGAACATAAGCAAAAGA
AAGAGTTCCACTATGAAGGTGG (SEQ ID NO: 13) 1s D. Capture probes corresponding to mRNAs specific to B. globigü:
1. Specified recA gene of B cereus, B anthracis and B_ subtilis:
The recA gene (accession number: AF229167, AY147925) is described in ao following articles: Ko, M., Choi, H. and Park, C. 2002. Group I self splicing intron in the recA gene of Bacillus anthracis J. Bacteriol. 184 (14), 3917-3922; Maughan, H., Birky, CW Jr., Nicholson, WL, Rosenzweig, WD and Vreeland, RH The paradox of the ancient bacterium which contains 'modern' protein-coding genes Unpublished.

RecA is a recombinase of type A, it repairs by recombination the DNA replication errors.
Oligonucleotides RecA1: specific for the group B. cereus and B. anthracis (groups close to 8. thuringiensis ~ and RecA2: specific to B. subtilis s of which 8. Globigü is a subspecies.
oligonucleotides RecAl: specific for B. cereus and B. anthracis GGTGGTCGTGCGTTGAAATTCTATTCAACTGTTCGTCTTGAAGTGCGT
CGTGCGGAGCAATTAAAACAAG (SEQ ID No. 14) 1o RecA2: specific of 8. subtilis CGACGTGAAGCAGAATGTGCTTGGTGTCAAGAAGGAAACATTAGATCG
TTTTGGGGCGGTCAGCAAGGAG (SEQ ID No. 15) 1. B.subtilis specific n17D gene:
The n97D gene (accession number: D31856) is described in the following article:
is Oda, M, Sugishita, A. and Furukawa, K. 1988. Cloning and nucleotide sequences of histidase and regulatory genes in Bacillus subtilis hut operon and positive regulation of the operon. J. Bacteriol. 170 (7), 3199-3205.
The n97D gene produces an enzyme, 6-phospho-1-glucosidase involved 2o in glucose metabolism.
Oligonucleotide (70 Seas) N17D
CGCAAAACACTTTTCTTCTCAGATGTTCAGGCAAGAGGCGCATACCCG
GGATATATGAAACGCTATCTGG (SEQ ID No. 16) 2. Specified gpr gene of B. subtilis;
The gpr gene (accession number: 299117) is described in the following article:
Nessi, C., Jedrzejas, MJ, and Setlow, P.1998. Structure and mechanism of the protease that degrades small, acid-soluble spore proteins during germination of spores of Bacillus species. J. Bacteriol. 180 (19):
5077-5084.
The gpr gene is specific for 8. subtilis. This gene produces a protease active during germination of spores. It degrades the DNA associated with small soluble proteins (SASPs).
o Oligonucleotide (70 seas) gpr1 GGCACTTGTTTAAGCTTCAGCCGGAAAACGTACAGGAGGGTTACAGG
CCTGTCAGTGCTTTTGCACCGGG (SEQ ID NO.17) 3. B.subtilis specific sleB gene:
The sleB (accession number: 299117) gene is described in the following article Moir, A., Corfe, BM, and Behravan, J.2002. Spore germination. Cell. Mol.
Life Sci.59: 403-409.
The sle8 gene is specific for B. subtilis. This gene is involved in the early stage of spore germination. It is a lytic enzyme that degrades the spore cortex.
ao Oligonucleotide (70 seas) sIeB1 GGGAATACATTCACGCATTACGGAAAAATTCCGCTAAAGTATCAGACG
AAACCATCAAAAGCAGCAACAC (SEQ ID NO.18) 4. CvirlD gene of B. subtilis:
The cvvlD gene (accession number: 299117) is described in the following article Moir, A., Corfe, BM, and Behravan, J. 2002. Spore germination. Cell. Mol.
Life Sci.59: 403-409. The cwlD gene is specific for 8. subtilis. This gene It is involved in the early stage of spore germination. It's a hydrolase which degrades the wall of spores. His product is N-acetylmuramoyl-L-alanineamidase.
Oligonucleotide (70 seas) cwlD1 GGCTATAGCCGACGAAAAGCTGAGGATCTAAGACAACGAGTCAAATTA
ATAAACCATTCAGAGGCGGAGC (SEQ ID NO.19) 5. Specific gene of B. subtilis:
The cwlJ gene (accession number: 299117) is described in the following article Moir, A., Corfe, BM, and Behravan, J. 2002. Spore germination. Cell. Mol.
Life Sci. 59: 403-409.
1s The cwlJ gene is specific for 8 subtilis. This gene is involved in the early stage of spore germination. It is a hydrolase that degrades the wall of spores.
Oligonucleotide (70 seas) cwIJ1 CGCGTTTGAGGCTGTGACTCATGGATATTTTTATCAAAGGGCGCGAGA
ao TAGCGAGCGTGCCCTTGCACGC (SEQ ID NO.20) 6. Specific dnaG gene of B, subtilis:
The dnaG gene (accession number: Z99117) is described in the following article Kunst, F., et al. 1997. The complete genome sequence of the gram-positive bacterium Bacillus subtilis Nature 390 (6657), 249-256.
as The dnaG gene encodes a primase intervening at the beginning of the replication of DNA.

Oligonucleotide (70 seas) DnaGBS
GGCCCGCCTTCATATCAGAAAGCAGGAAAGAGCAGTCTTATTTGAAGG
GTTTGCTGATGTCTATACGGCC (SEQ ID NO: 21) E. Capture probes corresponding to mRNAs s specifics of P. agglomerans:
1. Specific bglA gene of P, agglomerans:
The bglA gene (accession number: X79911) is described in the following article:
Marri, L., Valentini, S. and Venditti, D. 1995. Cloning and nucleotide sequence of the bglA gene from Ervvinia herbicola and expression of beta-Glucosidase activity in Escherichia coli. FEMS Microbiol. Lett. 128 (2), 138.
BgIA is a phospho- ~ 3-glucosidase A, it hydrolyzes cellulose.
Oligonucleotide (70 seas) BgIA1 GGTTGACCAGTTTGTACTGATTAATGAACCAACCGTTGAAGTTGCAAC
is AAAAATCATGGCCGAGAAACGA (SEQ ID NO 22) 2. Specific tufB gene of P. agglomerans:
The tutB gene (accession number: AF418598, U25347) is described in following articles: Katayama, T., Suzuki, H., Koyanagi, T. and Kumagai, H.
2002. Functional analysis of the Enwinia herbicola tutB gene and its ao product. J. Bacteriol. 184 (11), 3135-3141. Foor, M. 1995. Nucleotide and genes of Ervvinia herbicola.
Unpublished tutB is a tyrosine permease (tyrosine transporter) and participates in metabolism of tyrosine.

Oligonucleotide (70 seas) tut1 GCTACCTTCTCTGGCCTGATATGGCATGTCGAAGGCGCTAAACTTATT
GACAGTGCCGCCTGGGCGCTGC (SEQ ID NO.23) 3. specific ipdC gene of P aaalomerans ~
s The ipdC (accession number: L80006) gene is described in the following article Brandi, MT, Quinones, B., and Lindow, SE 2001. Heterogeneous transcription of an indoleacetic acid biosynthetic gene in Erwinia herbicola on plant surfaces. PNAS 98 (6): 3454-3459.
ipdC produces an enzyme indol-pyruvate decarboxylase involved in the lo metabolism of a hormone of plant origin. Expression of the ipdC gene is induced by plants but also by other conditions as drought conditions.
Oligonucleotide (70 seas) ipdc1 CGATCTGCAGCCCTTCAGTGCCAGCGTGGGTAATGAACGTTTTGCGC
CGTTGTCGATGGCGGATGCGCTC (SEQ ID NO: 24) 4. Specific crtH gene of P agalomerans ~
The gene crtH (accession number: L17139, M87280) is described in the article next HundIe, B., Alberti, M., Nievelstein, V., Beyer, P., Kleinig, H., Armstrong, GA, ~ o Burke, DH and Hearst, JE 1994. Functional .assignment of Enivinia herbicola Eho10 carotenoid genes expressed in Escherichia coli. Mol. Gen.
Broom. 245 (4), 406-416.
This gene allows the synthesis of β-carotene.
Oligonucleotide crtH1 CCCGCGCAAGGGCGTATTTGAGCTAAACGATCTCTTTGCGGTGGTGTT
TGCCGGGGTGGCTATCGCGCTG (SEQ ID NO.25) F. Capture probes corresponding to mRNAs specific to E. Coli 1. Specific pgm gene of E. colin The pgm gene is described in the following article WeIch, RA, et al. 2002. Extensive Mosiac Structure Revealed by the Complete Genome Sequence of Uropathogenic Escherichia coli. PNAS 99 (26), 17020-17024.
This gene produces an enzyme that participates in both degradation and glucose synthesis. It belongs to the family of phosphohexose Mutases.
Oligonucleotide (70 seas) pgml GGCGGTTCCGGTATCGAATACTGGAAGGGTATTGGCGAGTATTACAAC
CTCAACCTGACTATCGTTAACG (SEQ ID NO: 26) 2. IipB specific gene of E. coli ~
1s The IipB gene (accession number: AE016757.1 ~) is described in the article next: Sean W. Jordan and John E. Cronan, Jr. 2003. The Escherichia coli lipB Gene Encodes Lipoyl (Octanoyl) -Acyl Carrier Protein: Protein Transferase. J. Bacteriol. 185 (5): 1582-1589.
LipB is involved in the attachment of the lipoyl group to proteins in 2o creating an amide bridge. This protein joins the carboxyl group of the acid lipoic groups ~ -amines lysine residues.
Oligonucleotide (70 seas) LipB1 GGGGCAACAGGTGATGTATGTGTTGCTTAACCTGAAACGCCGTAAACT
CGGTGTGCGTGAACTGGTGACC (SEQ ID NO 27) 3. Specific dnaG gene of E. coli:
The dnaG (accession number: V00274) gene is described in the following article Smiley, BL, and a1.1982. Sequences of the Escherichia coli dnaG primase gene and regulation of its expression. PNAS. 79 (15), 4550-4554.
s The dnaG gene encodes a primase intervening at the beginning of the replication of DNA.
Oligonucleotide (70 seas) DnaG1 CGGGTGATTGGTTTTGGCGGGCGCGTGCTGGGCAACGATACCCCCAA
ATACCTGAACTCGCCGGAAACAG (SEQ ID NO: 28) 1o Example 3- Manufacture of chips For the manufacture of chips, we use epoxy glass blades, QMT Epoxy slides (Quantifoil # S100005). The epoxy blades used are coated with 3-glycidoxypropyl trimethoxy silane.
The various 5 'amino oligonucleotides (Eurogentec) are diluted to 10 1s or 15 μM in QMT solution spotting Solution I recommended by Quantifoil (QMT Epoxy Kit # S106010, Quantifoil). Capture probes are deposited on the glass slides using the "spotteur ~> QARRAY
(Genetix) with full needles (Proteigene). The average diameter of spot is 200 pm and the inter-spot distance center to center is Zo 500 pm. Once the deposit is made, the covalent bond between the function amine capture probes and the epoxy support is performed by placing the blades in an enclosure with a saturated humidity atmosphere for 30 min at 37 ° C. The ready-made chips are air-dried and kept at room temperature away from moisture until use.
2s Just before proceeding to the hybridization step, the fleas are treated following the protocol recommended by Quantifoil: They must incubate 5 minutes in the washing solution I at room temperature, incubate twice 2 minutes in the washing solution It at room temperature, incubate 10 minutes in washing solution III at room temperature, incubate 1 minutes in dH20 at room temperature, incubate 15 minutes in 1X
QMT Blocking solution at 50 ° C and finally incubate 1 minute in H20 at s room temperature.
Presentation of a chip plan The position of the deposits of the capture probes on the DNA chip is shown in the diagram below in Table 1 . ~~ ,. . _. , i. ~ '-......: t, l ~ ll 'I, I, 1,1' ~~~ e ...
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Example 4 - Hybridization step of the chip This step corresponds to the specific fixation of the sample probes marked on the complementary capture probes (on the chip). She is therefore simply to deposit on the chip the sample probes.
s Depending on the chosen detection mode (chemiluminescence or radioactivity), two different protocols are possible.
A. Protocol for detection in radioactive mode The 40 μl of labeled sample probe are evaporated under vacuum to obtain a final volume of 3.4 p1. The probe is then denatured for 2 10 min at 95 ° C., then added to the ice: 7 μl of 20 × SSC filtered extemporaneously, 20 μl of 100% formamide, 8 μl of 25% dextran sulfate, 0.6 μl of 20% filtered SDS, 1 μl of yeast tRNA at 3 mg / ml.
The entire volume of this solution is then deposited on the region of the chip containing the spots and a piece of parafilm placed on the field of is chip to avoid evaporation of probes during hybridization.
The blade is placed in the hybridization chamber under conditions guaranteeing the absence of evaporation of the sample probe.
The chamber is then placed in a thermostat-controlled enclosure 42 ° C
for 30 minutes. The blade is then removed from the chamber and washed at 42 ° C.
2o according to the following protocol: 2 min. in solution I: SSC 2X / SDS 0,1 %
2 min. in solution II: 1 x SSC and 2 min. in solution III: SSC
0.2X.
The slide is finally dried by centrifugation for 5 minutes. at 980 rpm, at room temperature.

B. Protocol for chemiluminescent detection This protocol is identical to the one presented above. After drying the slide by centrifugation for 5 min at 980 rpm at room temperature, the following steps are added s Blades are exposed to a 0.120 joules UV source to achieve covalent bonds between the hybridized sample probes on the capture probes.
They are then rinsed rapidly in 1 × PBS buffer, then saturated with 400p1 of ABC complex (Vector: Alkaline phosphates 1o standard ABC kit; ref. AK-5000) prepared 30 minutes in advance in ' 1X PBS buffer containing 10% goat serum.
The slides are then incubated for 30 minutes in a humid atmosphere (assured by a filter soaked in PBS at the bottom of the box in which is deposited the blade), at room temperature, then rinsed once in 1X PBS at is room temperature (in the dark).
The slides are then washed in 3 baths of PBS 1 X, 5 min each, under stirring (in the dark), and are preserved if necessary at 4 ° C in a 1X PBS bath (in the dark).
Example 5 - Reading step 2o A. On the slides in radioactive mode The reading is done with the micro-imager (Biospace), the blade having been covered with a solid scintillating leaf.
B. On slides in chemiluminescent mode A nylon membrane (Hybond N +) with a thickness of 50 μm and a white appearance, as impregnated with CDPStar substrate (Amersham) diluted 100 times in the buffer substrate dilution (Roche ref 1759 779) is added to the slide. The reading is then done with the micro-imager (Biospace).
Example 6- Results A. Identification of the four model agents 106 cells from each of the four agents were treated according to protocol presented above. The sample probes were prepared following the mode of radioactive labeling then hybridized on the chips to DNA. The images below correspond to those obtained after 10 minutes of acquisition on the micro-imager.
The spots allowing Figure 3 to identify the four agents are circled in red for the ARN16S capture probes and in blue for the MRNA.
The summary tables below represent the pattern of hybridization corresponding to each of the model agents.

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Results show that E. coli sample probes hybridize specifically with the oligonucleotides of E. coli and P.
agglomerans. However, we notice that the intensity of the spots is more strong for both E. coli16S RNAs and P. agglomerans16S RNAs.
s Indeed, the average ratio between the intensity of the 16Scoli spots and that of 16SPa spots is 2.12.
Non-specific hybridizations are observed as for the specific 16SBth3 16SBth2 oligonucleotide of B. fhuringiensis and the specific oligonucleotide RecA2 of 8. globigü. However these 1o unspecific hybridizations are also observed for all the others agents.

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The results show that the sample probes of P. agglomerans not only hybridize with the 16S RNAs of P. agglomerans and E.
coli but also with B.suburiensis, 16SBth2 and 16SBth316SRNAs.
The average ratio of spot intensities between 16SPa and 16Scoli is s 1.13 showing that spot intensity is more intense for 16S RNAs of P. agglomerans only for the 16S RNA of E. coli.
Specific mRNA for P. agglomerans is detected. This is Crth1 which encodes a protein involved in the biosynthesis of ~ i-carotene.
Non-specific hybridizations are observed as for The oligonucleotide 16SBth3 16SBth2 specific for B. thuringiensis and the oligonucleotide RecA2 specific for B. globigü. However these non-specific hybridizations are also observed for all the others agents.

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The results show that B. thuringiensis specific 16SRNAs are visible, 16SBthl, 16SBth2, 16SBth3. Other non-oligonucleotides specific are not revealed. The 16SBS2 oligonucleotide specific for 8.
globigü is detected in the presence of sample probes of 8.
thuringiensis. This result is explained by the presence of 10 mismatches between the 16S16 thuringiensis RNA and the oligonucleotide 16SBS2 specific of 8. globigü. Our hybridization protocol does not allow not discriminate below 10 mismatches.
Here, only the 16SBth1 capture probe can identify B. thuringiensis.
Indeed, the signals corresponding to 16SBth2 and 16SBth3 are visible for all agents H

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The results show that the B16-specific B16 globigues are visible 16SBS1 and 16SBS2. Only the 16SBS1 capture probe allows to identify B. globigü.
In summary, the specific probes of 16S RNAs make it possible to differentiate s all the agents between them. Comparison of intensity values of signals obtained makes it possible to discriminate between P, agglomerans and E. coli. In Indeed, E. soli is identified for a l6Scoli / 16SPa ratio greater than 1 and P.
agglomerans for a rapoort less than 1. In addition the detection of mRNA
Crth, specific for P. agglomerans confirms the analysis based on the detection of 16S RNAs.

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Claims (20)

1. Méthode de détection rapide de micro-organismes, comprenant:

a. la collecte de micro-organismes, b. l'extraction de l'ARN des micro-organismes, c. le marquage de l'ARN ou sa conversion en ADN complémentaire marqué, d. l'hybridation de l'ADN complémentaire marqué ou de l'ARN
marqué obtenu à l'étape (c) à l'aide de sondes de capture placées sur une puce et spécifiques de chaque micro-organisme, caractérisée en ce que l'hybridation est effectuée dans un temps compris entre 15 et 45 minutes, de préférence environ 30 minutes, e. la détection de l'hybridation éventuelle, et, f. l'analyse des résultats permettant de déterminer si les micro-organismes sont présents.
A method of rapid detection of microorganisms, comprising:

at. the collection of microorganisms, b. the extraction of RNA from microorganisms, vs. RNA labeling or conversion to complementary DNA
Mark, d. hybridization of labeled complementary DNA or RNA
labeled obtained in step (c) using capture probes placed on a chip and specific to each micro-organism, characterized in that the hybridization is carried out in a time of between 15 and 45 minutes, preferably about 30 minutes, e. detection of possible hybridization, and, f. analysis of the results to determine whether the micro-organisms are present.
2. Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'ADN ou l'ARN est marqué radioactivement. 2. Method according to claim 1, characterized in that the DNA or the RNA is radioactively labeled. 3. Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'ADN ou l'ARN est marqué au moyen d'un marqueur chimiluminescent. 3. Method according to claim 1, characterized in that the DNA or RNA is labeled with a chemiluminescent label. 4. Méthode selon la revendication 2, caractérisée en ce que le marqueur radioactif est le S35. 4. Method according to claim 2, characterized in that the radioactive marker is the S35. 5. Méthode selon la revendication 3, caractérisée en ce que le marqueur est un complexe enzymatique biotine/streptavidine/biotine. 5. Method according to claim 3, characterized in that the marker is a biotin / streptavidin / biotin enzymatic complex. 6. Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que avant l'étape (b), les micro-organismes sont soumis à une étape de revivification.

42.
6. Method according to claim 1, characterized in that before step (b), the microorganisms are subjected to a step of revivification.

42.
7. Méthode selon la revendication 6, caractérisée en ce que l'étape de revivification comprend la culture des microorganismes dans le milieu brain heart infusion. 7. Method according to claim 6, characterized in that the step of revivification includes the culture of microorganisms in the middle brain infusion. 8. Méthode selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que l'ARN est extrait après une lyse des micro-organismes. 8. Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that that the RNA is extracted after lysis of the microorganisms. 9. Méthode selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que la puce est une lame de verre recouverte de silane polylysine ou d'époxy. 9. Method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the chip is a glass slide covered with polylysine silane or epoxy. 10. Méthode selon la revendication 9, caractérisée en ce que l'époxy est constitué de 3-glycindoxy-propyl triméthoxy silane. 10. Method according to claim 9, characterized in that the epoxy is consisting of 3-glycindoxypropyl trimethoxy silane. 11. Méthode selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que la sonde de capture est d'une longueur comprise entre 30 et 90 nucléotides. 11. Method according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the capture probe is of a length between 30 and 90 nucleotides. 12. Méthode selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que la sonde de capture est d'une longueur d'environ 70 nucléotides. 12. Method according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the capture probe is of a length about 70 nucleotides. 13. Méthode selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que les micro-organismes sont choisis dans le groupe suivant:
Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus saprophyticus, Micrococcus luteus, Micrococcus roseus, Lactococcus lactis, Streptococcus pneumoniae, Streptococcus bovis, Leuconostoc mesenteroides, Oenococcus oeni, Pediococcus damnosus, Enterococcus durans, Enterococcus faecalis, Enterococcus faecium, Neisseria gonorrhoeae, Neisseria meningitidis, Moraxella catarrhalis, Acinetobacter baumannii, Acinetobacter Iwoffii, Citrobacter diversus, Citrobacter freundii, Citrobacter diverses, Edwardsiella tarda, Enterobacter cloacae, Erwinia chrysantum, Erwinia carotovora, Escherichia coli, Hafnia alvei, Klebsiella oxytoca, Klebsiella pneumoniae, Morganella morganii, Pantoea agglomerans, Proteus mirabilis, Proteus vulgaris, Providencia alcalifaciens, Salmonelle enterica subsp. enterica, Salmonelle enterica, Salmonella paratyphiSerratia marcescens, Shigella flexneri, Yersinia enterocolitica, Yersinia pestis, Vibrio parahaemolyticus, Vibrio cholerae, Aeromonas hydrophila, Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas putida, Burkholderia cepacia, Burkholderia mallei, Burkholderia pseudomallei, Ralstonia pickettii, Alcaligenes faecalis, Acinetobacter baumannii, Acinetobacter Iwoffii, Stenotrophomonas maltophilia, Campylobacter jejuni, Bacillus cereus, Bacillus thuringiensis, Bacillus subtilis, Bacillus anthracis, Bacillus globigii, Listeria monocytogenes, Lactobacillus casei, Clostridium botulinum, Clostridium perfringens, Mycobacterium bovis BCG, Legionella pneumophila, Bordetella pertussis, Francisella tularensis, Brucella melitensis, Brutella abortus, Brucella suis, Brucella canisCoxiella burnetti, Chlamydia pneumonie.
13. Method according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the microorganisms are selected in the next group:
Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus saprophyticus, Micrococcus luteus, Micrococcus roseus, Lactococcus lactis, Streptococcus pneumoniae, Streptococcus bovis, Leuconostoc mesenteroides, Oenococcus oeni, Pediococcus damnosus, Enterococcus durans, Enterococcus Fecalis, Enterococcus faecium, Neisseria gonorrhoeae, Neisseria meningitidis, Moraxella catarrhalis, Acinetobacter baumannii, Acinetobacter Iwoffii, Citrobacter diversus, Citrobacter freundii, Various citrobacter, Edwardsiella tarda, Enterobacter cloacae, Erwinia chrysantum, Erwinia carotovora, Escherichia coli, Hafnia alvei, Klebsiella oxytoca, Klebsiella pneumoniae, Morganella morganii, Pantoea agglomerans, Proteus mirabilis, Proteus vulgaris, Providencia alkalifaciens, Salmonella enterica subsp. enterica, Salmonella enterica, Salmonella paratyphiSerratia marcescens, Shigella flexneri, Yersinia enterocolitica, Yersinia pestis, Vibrio parahaemolyticus, Vibrio cholerae, Aeromonas hydrophila, Pseudomonas aeruginosa, Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas putida, Burkholderia cepacia, Burkholderia mallei, Burkholderia pseudomallei, Ralstonia pickettii, Alcaligenes faecalis, Acinetobacter baumannii, Acinetobacter Iwoffii, Stenotrophomonas maltophilia, Campylobacter jejuni, Bacillus cereus, Bacillus thuringiensis, Bacillus subtilis, Bacillus anthracis, Bacillus globigii, Listeria monocytogenes, Lactobacillus casei, Clostridium botulinum, Clostridium perfringens, Mycobacterium bovis BCG, Legionella pneumophila, Bordetella pertussis, Francisella tularensis, Brucella Melitensis, Brutella abortus, Brucella suis, Brucella canisCoxiella burnetti, Chlamydia pneumonia.
14. Méthode selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisée en ce que les micro-organismes sont collecté à l'aide d'un échantillonneur d'air. 14. Method according to any one of claims 1 to 13, characterized in that the microorganisms are collected using an air sampler. 15. Méthode selon la revendication 2 ou 4, caractérisée en ce que le temps de mise en oeuvre est d'environ 2 1/2 heures. 15. Method according to claim 2 or 4, characterized in that the implementation time is about 2 1/2 hours. 16. Méthode selon la revendication 3 ou 5, caractérisée en ce que le temps de mise en oeuvre est d'environ 3 heures. 16. Method according to claim 3 or 5, characterized in that the implementation time is about 3 hours. 17. Méthode pour diminuer la diffusion de la lumière sur une micro-puce, ladite méthode comprenant:

a. la préparation d'une puce sur la surface de laquelle est déposée une membrane poreuse imprégnée d'un substrat chimiluminescent, permettant ainsi d'immobiliser la phase liquide du substrat.
17. Method for decreasing the scattering of light on a microchip, said method comprising:

at. the preparation of a chip on the surface of which is deposited a porous membrane impregnated with a substrate chemiluminescent, thus immobilizing the liquid phase of the substrate.
18. Méthode selon la revendication 17, caractérisée en ce que la membrane poreuse est en nylon. 18. Method according to claim 17, characterized in that the porous membrane is nylon. 19. Puce appropriée pour une révélation par chimiluminescence, ladite puce comprenant une fine couche de verre sur laquelle est déposée des sondes de capture spécifiques de micro-organismes et une membrane poreuse imprégnée d'un substrat chimiluminescent. 19. Chip suitable for a chemiluminescence revelation, said chip comprising a thin layer of glass on which is deposited microorganism-specific capture probes and a porous membrane impregnated with a chemiluminescent substrate. 20. Puce selon la revendication 19, caractérisée en ce que la membrane poreuse est du nylon. 20. Chip according to claim 19, characterized in that the membrane porous is nylon.
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Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008118914A (en) * 2006-11-10 2008-05-29 Canon Inc Probe, probe set, probe-immobilized carrier and genetic testing method
ITTO20120861A1 (en) * 2012-10-02 2014-04-03 Molecular Stamping S R L METHOD FOR DRAWING A PLURALITY OF NUCLEOTID SEQUENCES SPECIFIC PROBE FOR A CORRESPONDING PLURALITY OF MICROBIAN SPECIES AND MICROARRAY INCLUDING THE SAME
JP2015080428A (en) * 2013-10-22 2015-04-27 東洋製罐グループホールディングス株式会社 Inspection method of microorganisms
JP2018143251A (en) * 2018-06-19 2018-09-20 東洋製罐グループホールディングス株式会社 Method for inspecting microorganism

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2644163B2 (en) * 1988-07-13 1994-09-30 Bioprobe Systems Sa METHOD OF MARKING A NUCLEIC PROBE AND KIT OF REAGENTS FOR CARRYING OUT SAID METHOD
US5336596A (en) * 1991-12-23 1994-08-09 Tropix, Inc. Membrane for chemiluminescent blotting applications
CA2130947C (en) * 1993-11-12 2001-02-06 Robert E. Emmons Dry elements, test devices, test kits and methods for chemiluminescent detection of analytes using peroxidase-labeled reagents
GB9904804D0 (en) * 1999-03-02 1999-04-28 King S College London Identification of bacteria
WO2000060125A2 (en) * 1999-04-07 2000-10-12 Dennis Michael Connolly High resolution dna detection methods and devices
US6589771B1 (en) * 1999-10-28 2003-07-08 Immunom Technologies, Inc. Methods for arousing dormant bacteria
AU1771901A (en) * 1999-11-16 2001-05-30 Apollo Biotechnology, Inc. Method for rapid and accurate identification of microorganisms
FR2801609B1 (en) * 1999-11-29 2004-11-05 Aventis Pharma Sa PROCESS FOR OBTAINING NUCLEIC ACIDS FROM A SAMPLE OF THE ENVIRONMENT, NUCLEIC ACIDS THUS OBTAINED AND THEIR APPLICATION TO THE SYNTHESIS OF NEW COMPOUNDS
US6664081B2 (en) * 1999-12-17 2003-12-16 Gen-Probe Incorporated Nucleic acid amplification and detection of mycobacterium species
US7205104B2 (en) * 2000-03-24 2007-04-17 Eppendorf Array Technologies Sa (Eat) Identification of biological (micro) organisms by detection of their homologous nucleotide sequences on arrays
EP1158058A1 (en) * 2000-05-19 2001-11-28 Centre National De La Recherche Scientifique Compositions and methods suitable for nucleic acid analyses
AU2002367748A1 (en) * 2001-08-08 2003-10-27 North Carolina State University Infectious disease microarray
KR100454585B1 (en) * 2001-10-09 2004-11-02 주식회사 에스제이하이테크 Microarray comprising probes for Mycobacteria genotyping, M. tuberculosis strain differentiation and antibiotic-resistance detection
US7368296B2 (en) * 2002-01-17 2008-05-06 Applied Biosystems Solid phases optimized for chemiluminescent detection
US6919180B2 (en) * 2002-03-22 2005-07-19 Sigma Genosys, L.P. Hybridization rate enhancement for substrate-bound specific nucleic acid-binding agents
EP1447454A1 (en) * 2003-02-14 2004-08-18 DR. Chip Biotechnology Incorporation Method and apparatus for detecting pathogens
EP1473370A3 (en) * 2003-04-24 2005-03-09 BioMerieux, Inc. Genus, group, species and/or strain specific 16S rDNA Sequences

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